Αρχιμήδης
«Δός μοι πᾶ στῶ καὶ τὰν γᾶν κινήσω»
Αυτό σχετίζεται με την αρχή του μοχλού. Ο Αρχιμήδης έδειξε ότι με έναν αρκετά μεγάλο μοχλό και σωστό σημείο στήριξης (υπομόχλιο), μπορείς θεωρητικά να μετακινήσεις οποιοδήποτε βάρος — ακόμα και τη Γη.
Υπάρχουν διαφόρων τύπου μοχλοί στην ζωή πόσο άλλο στην πολιτική ζωή του πλανήτη
Αλλη μια ιστορία αφορά την πολιορκία των Συρακουσών κατά τον Δεύτερο Καρχηδονιακό Πόλεμο.
Λέγεται ότι ο Αρχιμήδης χρησιμοποίησε ασπίδες (ή κάτοπτρα) για να συγκεντρώσει το φως του ήλιου και να κάψει τα ρωμαϊκά πλοία.
Υπάρχει κάτι ανάλογο στην σημερινή εποχή;
Υπάρχει πραγματικά και λέγεται σύγχρονη ηλιακή θερμική ενέργεια, και όντως θυμίζει την ιδέα που αποδίδεται στον Αρχιμήδης, αλλά σε πολύ πιο εξελιγμένη και ελεγχόμενη μορφή.
Η τεχνολογία λέγεται ηλιακός πύργος (solar power tower):
Χιλιάδες καθρέφτες (heliostats) τοποθετούνται κυκλικά.
Καθένας στρέφεται με ακρίβεια ώστε να αντανακλά το φως σε ένα σημείο.
Όλοι μαζί συγκεντρώνουν την ενέργεια στην κορυφή ενός πύργου.
Εκεί:
Η θερμοκρασία μπορεί να φτάσει εκατοντάδες ή και πάνω από 1000°C
Ζεσταίνεται ένα ρευστό (π.χ. λιωμένα άλατα)
Παράγεται ατμός → γυρίζει τουρμπίνα → παράγεται ρεύμα
Ποιοι έχουν αυτήν την τεχνολογία;
Η Κίνα έχει επενδύσει πολύ σε αυτή την τεχνολογία.
Ένα χαρακτηριστικό έργο είναι:
Delingha Solar Thermal Power Plant
Εκεί:
Υπάρχουν χιλιάδες καθρέφτες
Όλοι εστιάζουν την ενέργεια σε έναν κεντρικό πύργο
Χρησιμοποιείται για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ακόμα και μετά τη δύση (λόγω αποθήκευσης θερμότητας)
Η βασική ιδέα είναι ίδια:
Τότε (υποτίθεται): συγκέντρωση φωτός για καταστροφή
Σήμερα: συγκέντρωση φωτός για παραγωγή ενέργειας
Η διαφορά είναι:
Σήμερα έχουμε:
ακριβή μαθηματικά μοντέλα
αυτοματισμούς και υπολογιστές
υλικά που αντέχουν ακραίες θερμοκρασίες
Σε αντίθεση με τα απλά φωτοβολταϊκά:
Οι ηλιακοί πύργοι μπορούν να αποθηκεύουν θερμότητα
(π.χ. σε λιωμένα άλατα)
Αυτό σημαίνει:
Παράγουν ρεύμα και τη νύχτα
Είναι πιο σταθερή πηγή ενέργειας
Η ιδέα (που θυμίζει τον Αρχιμήδης) σήμερα:
δεν καίει πλοία
αλλά δίνει ρεύμα για ολόκληρες πόλεις και οικογένειες
Ο ηλιακός πύργος στο Delingha Solar Thermal Power Plant στην Κίνα έχει ισχύ περίπου 50 MW.
Αυτός μπορεί να καλύψει περίπου:
40.000 – 60.000 οικογένειες
Η Κίνα έχει περίπου
👉 27 τέτοιους σταθμούς (CSP) μέχρι το 2025
SolarPACES
Και:
34 είναι υπό κατασκευή
δεκάδες ακόμα σχεδιάζονται
Δηλαδή συνολικά πάει για 60+ σταθμούς τα επόμενα χρόνια.
Θα μπορούσαμε να πούμε ότι έχει ενεργειακή αυτάρχεια;
Μερικώς ναι — αλλά όχι πλήρως (ακόμα).
Τι κάνουν ήδη:
Μειώνουν την ανάγκη για φυσικό αέριο (LNG)
Δίνουν ρεύμα ακόμα και τη νύχτα (λόγω αποθήκευσης θερμότητας)
Σταθεροποιούν το δίκτυο
Μάλιστα:
Η αύξηση των ανανεώσιμων στην Κίνα
μειώνει τη ζήτηση για LNG
Σε συνδυάσμο λοιπόν ,τους ηλιακούς πύργους + τεράστια φωτοβολταϊκά πάρκα + ανεμογεννήτριες — τότε η Κίνα μπορεί να πετύχει κάτι πολύ κοντά σε ενεργειακή αυτάρκεια από καθαρές πηγές.
Πόσο μεγάλη είναι η κατανάλωση της Κίνας;
Η Κίνα είναι:
η μεγαλύτερη καταναλώτρια ενέργειας στον κόσμο
με τεράστια βιομηχανία
Καταναλώνει περίπου:
8.000+ TWh ηλεκτρικής ενέργειας τον χρόνο
Όμως
Η Κίνα έχει κάνει τεράστια άλματα:
Ηλιακή ενέργεια (φωτοβολταϊκά)
Πάνω από 500 GW εγκατεστημένα
Καλύπτουν μεγάλο μέρος της ημέρας
Αιολική ενέργεια
Πάνω από 400 GW
Πολύ ισχυρή παραγωγή, ειδικά τη νύχτα
Ηλιακοί πύργοι (CSP)
Μικρότερο κομμάτι, αλλά:
δίνουν σταθερή ενέργεια
λειτουργούν και χωρίς ήλιο (λόγω αποθήκευσης)
Αν τα συνδυάσουν όλα
Θεωρητικά μπορούν να καλύψουν:
60% – 80% της ηλεκτρικής ζήτησης από καθαρές πηγές (ή και παραπάνω στο μέλλον)
Τι λείπει για το 100%
Για να φτάσουν πλήρη κάλυψη χρειάζονται:
Αποθήκευση ενέργειας
μπαταρίες
θερμική αποθήκευση (όπως στους πύργους)
υδροηλεκτρική αποθήκευση
Έξυπνα δίκτυα
μεταφορά ενέργειας από περιοχές με ήλιο/άνεμο σε πόλεις
Εφεδρικές πηγές
ακόμα χρησιμοποιούν:
άνθρακα
LNG
Σήμερα:
~30%–40% της ενέργειας είναι καθαρή
Στα επόμενα χρόνια:
μπορούν να φτάσουν 70%+
Μακροπρόθεσμα:
σχεδόν πλήρη κάλυψη (90–100%) είναι τεχνικά εφικτή, αλλά δύσκολη
Με απλά λόγια
ήλιος → ημέρα
άνεμος → νύχτα
ηλιακοί πύργοι → σταθερότητα
μαζί = ένα σχεδόν πλήρες ενεργειακό σύστημα..
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου
Παρακαλουμε τα σχόλια σας να είναι κόσμια