Ένα φαινομενικά συνηθισμένο χωράφι στην Αλίαρτο της Βοιωτίας ενδεχομένως να κρύβει το μυστικό ενός νέου ανανεώσιμου καυσίμου για αεροπλάνα ή νέα πιο «πράσινα» συστατικά που θα αντικαταστήσουν τους ορυκτούς πόρους που παράγουν πλαστικό.
Γεωπόνοι καλλιεργούν φυτά που θεωρούν ελπιδοφόρα για την παραγωγή «πράσινων» καυσίμων. Μελετούν την περιεκτικότητα των φυτών σε λάδι, την αποδοτικότητα και την προσαρμοστικότητά τους στο μεσογειακό κλίμα.
Η Μυρσίνη Χρήστου, γεωπόνος του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, μας ξεναγεί και μας μιλά για τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των φυτών αυτών: «Αυτή είναι η ρετσινολαδιά, ετήσιο ελαιώδες φυτό, κατάγεται από τη Μεσόγειο. Έχει ετήσια παραγωγικότητα σε σπόρο γύρω στους τέσσερις τόνους το εκτάριο με περιεκτικότητα σε λάδι από 40% έως και 50%.
Αυτή είναι η κουφέα, είναι φυτό που προέρχεται από την Αμερική. Ακόμα βρίσκεται σε πειραματικό στάδιο. Η παραγωγικότητά του είναι πολύ χαμηλή, λιγότερη από ένα τόνο το εκτάριο σε σπόρο, γύρω στο 20% η περιεκτικότητα σε λάδι.
Κι αυτή είναι η ατρακτυλίδα, ένα φυτό που κατάγεται από την Ασία. Θεωρούμε ότι είναι πολύ καλό για τη γεωργία της Μεσογείου, γιατί υπάρχουν φθινοπωρινές και ανοιξιάτικες ποικιλίες, κατάλληλες για τον κάθε τύπο κλίματος και εδάφους».
Έτυχαν όμως ανάλυσης τα χημικά χαρακτηριστικά αυτών των φυτών; Σε ένα εξειδικευμένο εργαστήριο στη Λιλ, στη βόρεια Γαλλία, οι χημικοί προσπαθούν να καταλάβουν αν και πώς τα «πράσινα» συστατικά των φυτών μπορούν να αντικαταστήσουν τα υπάρχοντα μόρια που εκχυλίζονται από ορυκτούς πόρους. Σύμφωνα με τους ερευνητές, τα νέα είναι ενθαρρυντικά.
Όπως μας εξηγεί ο χημικός Φρανκ Ντυμενίλ από το Πανεπιστήμιο Lille1 και συντονιστής του προγράμματος Eurobioref, «αναπτύξαμε έναν νέο τύπο αεροπορικού καυσίμου που ήδη δοκιμάσαμε σε έναν πραγματικό αντιδραστήρα. Φτιάξαμε 15 κυβικά μέτρα μίγματος καυσίμου. 10% με 15% αυτού του μίγματος προήλθε από ένα νέο συστατικό από φυτική βιομάζα. Αυτό το νέο «πράσινο» συστατικό κατέστησε το καύσιμο αποτελεσματικότερο και λιγότερο ρυπογόνο. Τώρα αναζητούμε μια πιστοποίηση γι’ αυτό το νέο συστατικό. Διότι, όταν έχεις ένα νέο αεροπορικό καύσιμο, χρειάζεσαι την πιστοποίηση για να μπορείς να το χρησιμοποιήσεις σε ένα αεροσκάφος».
Και μόλις το πράσινο λάδι εξαχθεί από τα φυτά σε ειδικά βιοδιυλιστήρια, τι κάνουμε με τα απόβλητα της βιομάζας; Ερευνητές στην Ελλάδα γνωρίζουν την απάντηση. Με τη βοήθεια ενός αεριοποιητή, οι επιστήμονες κατάφεραν να διαπιστώσουν ποια φυτικά απόβλητα είναι πιο αποδοτικά στην παραγωγή αερίων όπως το υδρογόνο ή το μονοξείδιο του άνθρακα, ώστε να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή θερμότητας ή ηλεκτρισμού.
Τα τελικά απόβλητα μπορούν να ανακυκλωθούν εύκολα και ανώδυνα, όπως μας λέει ο χημικός του Κέντρου Έρευνας και Τεχνολογίας Κυριάκος Πανόπουλος: «Το μόνο πράγμα που απομένει μετά τη χρήση υλικών βιομάζας στην τεχνολογία της αεροποίησης είναι η τέφρα. Η τέφρα είναι ένα μικρό ποσοστό των ανόργανων συστατικών που έχει η βιομάζα, το οποίο είναι το κάλιο, το ασβέστιο, ο σίδηρος, όλα τα συστατικά που έχει τραβήξει το φυτό από το έδαφος, τα οποία συνήθως μπορούμε να τα επιστρέψουμε στον αγρό, έτσι ώστε να κλείσουμε τον κύκλο αυτών των υλικών».
Πρόκειται μόνο για ένα από τα πάρα πολλά προγράμματα που έχουν μπει κάτω από τη χρηματοδοτική ομπρέλα των Κοινών Τεχνολογικών Πρωτοβουλιών (Joint Technology Initiatives). Πρόκειται για ένα ευρύ φάσμα κοινών προσπαθειών του δημόσιου και ιδιωτικού τομέα για την προώθηση της έρευνας στην Ευρώπη σε πολύ διαφορετικά στρατηγικά πεδία.
Κι αυτά τα πεδία περιλαμβάνουν βιομηχανίες που θα ανακαλύψουν πράσινα καθημερινά προϊόντα, αλλά και θα αναπτύξουν μια νέα γενιά εμβολίων, ιατρικών αγωγών και φαρμάκων ή συστημάτων για την καλύτερη διαχείριση του ευρωπαϊκού εναέριου χώρου και τον σχεδιασμό καθαρότερων, λιγότερο θορυβωδών αεροσκαφών μαζί με την ανάπτυξη ασφαλέστερων τρένων και σιδηροδρομικών υποδομών και καλύτερων εργαλείων για την κατασκευή αποδοτικότερων ηλεκτρονικών συστημάτων και εν τέλει, τεχνολογιών που θα επεκτείνουν τη χρήση κυψελών καυσίμων και υδρογόνου στη βιομηχανία, την ενέργεια και τις μεταφορές.
Οι δημόσιες συγκοινωνίες του μέλλοντος
Επισκεφθήκαμε το Μπρουγκ της Ελβετίας και μπήκαμε σε ένα λεωφορείο που καίει υδρογόνο, το οποίο παράγεται εν μέρει με τη χρήση ανανεώσιμης ενέργειας. Παρόμοια λεωφορεία υπάρχουν στο Μπολζάνο και το Μιλάνο, στην Ιταλία, καθώς και στο Λονδίνο και στο Όσλο.
Οι κυψέλες καυσίμου παράγουν ηλεκτρισμό με το υδρογόνο, ενώ εκπέμπουν απλό… ατμό. Ένα καθαρότερο λεωφορείο, σχεδιασμένο να είναι λιγότερο θορυβώδες από τα λεωφορεία που καίνε ντίζελ.
Ποια είναι η διαφορά του από τα άλλα λεωφορεία; Ο οδηγός Πέτερ Άμσλερ μας διαφωτίζει: «Η μεγαλύτερη οδηγική διαφορά είναι ίσως το βάρος. Το κέντρο βάρους είναι πάνω, εκεί βρίσκεται το υδρογόνο. Το λεωφορείο ζυγίζει ένα τόνο περισσότερο από το κανονικό λεωφορείο ντίζελ. Κι όταν στρίβω, είναι αισθητή μια μικρή διαφορά σε σχέση με το κανονικό λεωφορείο».
Το λεωφορείο παράχθηκε στο Μανχάιμ της Γερμανίας, όπου τα λεωφορεία υδρογόνου συναρμολογούνται ως πειραματικά πρωτότυπα. Όπως λένε οι ερευνητές, η βιομηχανική παραγωγή είναι έτοιμη να ξεκινήσει μόλις βελτιωθεί η τεχνική τεχνογνωσία.
Σύμφωνα με τον μηχανολόγο της Daimler Buses και συντονιστή του έργου CHIC Χέλμουτ Βαρτ, «το μειονέκτημα αυτών των οχημάτων είναι ότι η τιμή αγοράς είναι ακόμη πολύ παραπάνω από την τιμή των λεωφορείων ντίζελ. Και οι εταιρείες πρέπει να στήσουν τις υποδομές ανεφοδιασμού με υδρογόνο».
Έτσι, οι ερευνητές προσπαθούν να βρουν τη λύση σε εξειδικευμένα εργαστήρια. Αυτό που θέλουν είναι να παράγουν αποδοτικές κυψέλες καυσίμου υδρογόνου με τρεις κύριους στόχους. Ο Φέλιξ Μπυχ, χημικός του Ινστιτούτου Πάουλ Σέρερ, εξηγεί: «Ο πιο σημαντικός παράγοντας είναι το κόστος. Όλα τα κομμάτια πρέπει να είναι προσιτά. Αλλιώς, το σύστημα κίνησης κυψελών καυσίμου θα είναι πολύ ακριβό. Δεύτερο σημείο είναι η διάρκεια και η αντοχή. Η κυψέλη καυσίμου πρέπει να έχει την ίδια διάρκεια ζωής με το όχημα. Και το τρίτο ζήτημα είναι η αποδοτικότητα και η πυκνότητα ισχύος. Δηλαδή, θέλουμε να εξάγουμε όσο το δυνατόν περισσότερο ενέργεια από το υδρογόνο σε ισχύ. Κι αυτό να γίνει με το ελάχιστο δυνατό βάρος και όγκο».
Έχοντας υπ’ όψιν αυτούς τους στόχους, οι επιστήμονες ήδη σχεδιάζουν και κατασκευάζουν τα μελλοντικά λεωφορεία υδρογόνου. Ένα από τα εργοστάσια κατασκευής βρίσκεται στο Βέλγιο και ήδη υπάρχει ένα πρωτότυπο που θα είναι σύντομα έτοιμο για να κυκλοφορήσει στους δρόμους της Αμβέρσας. Όπως και άλλα που λειτουργούν ήδη στο Σαν Ρέμο και στο Αμπερντίν, έχει αυτονομία σχεδόν 300 χιλιομέτρων.
Διαθέτει υβριδική τεχνολογία. Δηλαδή, όπως εκτιμούν οι ερευνητές, εξοικονομεί περίπου χίλιους τόνους εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στο τέλος του κύκλου του σε σύγκριση με το κανονικό λεωφορείο ντίζελ.
«Το κύριο χαρακτηριστικό του είναι οι υβριδικές κυψέλες καυσίμου. Δηλαδή, έχει δύο πηγές έλξης. Η μία είναι η κυψέλη καυσίμου που παρέχει ηλεκτρισμό απευθείας στον ηλεκτροκινητήρα. Η άλλη είναι συσσωρευτές έλξης που κάνουν το ίδιο πράγμα. Όλα ελέγχονται ηλεκτρονικά, ώστε να μεγιστοποιείται η χρήση της ενέργειας», σύμφωνα με τον συντονιστή του έργου Πολ Ζενέ.
Το πρωτότυπο λεωφορείο ανεφοδιάζεται σε ειδικούς σταθμούς. Το φουλάρισμα διαρκεί σχεδόν έντεκα λεπτά. Οι κανονισμοί ασφαλείας είναι παρόμοιοι με εκείνοι ενός πρατηρίου υγρών καυσίμων.
«Ήταν μια πρόκληση το να φτιάξουμε έναν τέτοιο σταθμό ανεφοδιασμού», λέει η χημικός μηχανικός Ζαμπίν Ταμπέρ από το Σολβέ. «Χρειαζόμαστε έναν σταθμό που μπορεί εύκολα να εγκαθίσταται οπουδήποτε με πρόσβαση σε πηγή υδρογόνου. Χρειαζόταν να διασφαλίσουμε ότι τα μέτρα ασφαλείας γίνονταν σεβαστά κι ότι μπορούμε να εφαρμόσουμε ένα σύστημα προστασίας που επιτρέπει την εξ αποστάσεως επιτήρηση. Ήταν κύρια πρόκληση που αντιμετωπίσαμε για να ολοκληρώσουμε το πρόγραμμα».
Ένα λεωφορείο υδρογόνου είναι περίπου έξι φορές ακριβότερο από ένα κανονικό λεωφορείο ντίζελ, όπως ακριβότερη είναι και η συντήρησή του. Παρ’ όλα αυτά, οι συγκοινωνιακοί φορείς βλέπουν, υπό προϋποθέσεις, την επενδυτική ευκαιρία. Όπως μας είπε ο Ρότζερ Κέστελοτ, διευθύνων σύμβουλος του φλαμανδικού συγκοινωνιακού φορέα De Lijn, «βρισκόμαστε σε ένα πειραματικό στάδιο και από οικονομικής πλευράς. Όμως, πιστεύω, ότι εν καιρώ οι τιμές θα πέσουν φυσικά. Κι αυτό δημιουργεί κάποιες δυνατότητες μεσοπρόθεσμα ή μακροπρόθεσμα, ώστε οι στόλοι μας να αποκτήσουν λεωφορεία υδρογόνου».
Κι αυτός είναι άλλος ένας λόγος που, σύμφωνα με τους ερευνητές, χρειάζονται περισσότερες έρευνες, ώστε να ανοίξει εντελώς ο δρόμος για τη χρήση στο μέλλον των λεωφορείων υδρογόνου.