Μια τυπική διάταξη ηλεκτροπαραγωγής με χρήση γεωθερμίας

Η εικόνα αυτή δείχνει πώς είναι δυνατόν να παραχθεί ηλεκτρική ενέργεια μέσω θερμών ρευστών που προέρχονται από μια γεώτρηση σε γεωθερμικό ταμιευτήρα. Θεωρώ πώς είναι καλό να κάνουμε μια απλή και κατανοητή παρουσίαση του πώς αυτό είναι δυνατό, ώστε να γνωρίζουν όλοι για τί είδους εγκαταστάσεις μιλάμε.

Στη εικόνα διακρίνεται αριστερά η γεώτρηση εξαγωγής. Στο δοχείο με κόκκινο χρώμα διακρίνονται τα παραπροϊόντα της γεώτρησης, γνωστά και ώς ‘αλμόλοιπο’. Από την κορυφή του δοχείου φεύγει υπέρθερμος ατμός (χώρις υγρασία ή άλλες προσμίξεις) και οδηγείται στο στρόβιλο ο οποίος κινεί τη γεννήτρια που παράγει το ρεύμα.
Στη συνέχεια, ο ατμός (πορτοκαλί χρώμα) με χαμηλή πια θερμορκασία βγαίνει από το στρόβιλο, οδηγείται στον εναλλάκτη/πύργο ψήξης όπου και υγροποιείται (μπλέ χρώμα) και οδηγείται πίσω στον ταμιευτήρα μαζί με το αλμόλοιπο (πορτοκαλί χρώμα). Αυτή η σχηματικά απλή διαδικασία δεν είναι απλή στην πράξη. Και θα ξεκαθαρίσω πιο κάτω…

Κατ’αρχήν και για να μη μας κατηγορούν ως αντι-αναπτυξιακούς και συντηρητικούς, πρέπει να τονίσω πώς αυτού του είδους η πηγή ενέργειας, αποτελεί από το σύνολο των Ανανεώσιμων Πηγών την πιο αξιόπιστη, με την έννοια πώς παράγει ενέργεια σταθερά και με ‘συνέπεια’ καθώς δεν επηρεάζεται από τις καιρικές μεταβολλές όπως η αιολική ή η φωτοβολταϊκή ενέργεια. Μπορεί έτσι να λειτουργήσει αυτόνομα χωρίς την ανάγκη υποστήριξης από ηλεκτροπαραγωγά ζεύγη (ντιζελοκινητήρες με γεννήτριες) ώστε να διατηρείται σταθερό το παραγόμενο φορτίο.

Επιπλέον, η γεωθερμική ενέργεια, εκτός από την παραγωγή ισχύος, στην τελική υποβαθμισμένη μορφή της, δηλαδή όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για αγροτικές καλλιέργειες, οικιακή ψύξη, θέρμανση και λουτρά. Ο τρόπος αυτός εκμετάλλευσης σε κάθε περίπτωση μας βρίσκει σύμφωνους όσον αφορά την ανάπτυξη και την κάλυψη αντιστοίχων ενεργειακών αναγκών της Νισύρου.

Οι γεωθερμικές εγκαταστάσεις παραγωγής είναι κατά γενική ομολογία ‘καθαρότερες’ σε σύγκρίση με αντίστοιχες συμβατικές που χρησιμοποιούν οργανικά καύσιμα (πετρέλαιο, λιγνίτης). Παρ’όλα αυτά δεν αναιρείται το γεγονός πως αναπόφευκτα υπάρχουν μικρές ή μεγάλες επιπτώσεις στο γειτονικό περιβάλλον κατά τη διάρκεια της λειτουργίας τους. Τα κύρια περιβαλλοντικά προβλήματα από την αξιοποίηση της γεωθερμίας συνοψίζονται στην έκλυση επικίνδυνων και δύσοσμων αερίων κατά τη φάση της γεώτρησης (όπως προαναφέραμε, υδρόθειο, αμμωνία, μονοξείδιο του άνθρακα), καθώς και στα προβλήματα διάθεσης του παραγόμενου σαν παραπροϊόν της παραγωγικής διαδικασίας αλμολοίπου.

Για το θέμα της εκπομπής βλαβερών αερίων, υπάρχουν τεχνολογικές λύσεις (μονάδες δέσμευσης του υδρόθειου) που μπορούν πρακτικά να περιορίσουν τις τιμές των αερίων αυτών σε μη ανιχνεύσιμα επίπεδα, με οικονομικό κόστος που διαφοροποιείται κατά περίπτωση και σχετίζεται είτε με την αρχική εγκατάσταση και συντήρηση, είτε με τη λειτουργία τους και είναι σχετικά υψηλό.

Παρ όλα αυτά η ανησυχία μας είναι έκδηλη αφού σε ήδη υπάρχοντες συμβατικούς σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην Ελλάδα (λιγνιτικοί σταθμοί), δεν έχουν ληφθεί σύγχρονα μέτρα αντιρύπανσης εξαιτίας του υψηλού κόστους τους. Στους σταθμούς αυτούς, που είναι και από τους πιο ρυπογόνους στην Ευρώπη, παρά τη σωρεία συστάσεων από την Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Περιβάλλοντος, σε ελάχιστες περιπτώσεις χρησιμοποιήθηκαν εφαρμογές που να μειώνουν ουσιαστικά τους αέριους ρύπους, παρόλο που τεχνολογίες υπάρχουν πολλές, είναι διαθέσιμες αλλά δυστυχώς αρκετά ακριβές. Βέβαια, ευθύνες βαραίνουν και τις κατά τόπους κοινωνίες οι οποίες είχαν αρχικά συνεναίσει στην δημιουργία των σταθμών…

Η χημική ανάλυση ρευστού από τις γεωτρήσεις στη Νίσυρο έδειξαν στοιχεία όπως το βόριο, νάτριο, ασβέστιο, δυοξείδιο του πυριτίου, υδρόθειο και μονοξείδιο το άνθρακα, με τα δύο τελευταία σε σημαντικές συγκεντρώσεις κατά βάρος. Αξίζει εδώ να σημειώσουμε πως πολλά από τα παραπάνω είναι βαρέα μέταλλα, η απρόσεκτη διάθεση των οποίων στο περιβάλλον μπορεί, σε βάθος χρόνου (20-30 χρόνια), να προκαλέσει σοβαρά προβλήματα υγείας και καρκινογεννεσεις στο αναπνευστικό, το κυκλοφορικό, το νευρικό σύστημα, αλλά και το ήπαρ.

Το πρόβλημα που προκύπτει είναι ξεκάθαρα χωροταξικό. Η κοντινή απόσταση της προτεινόμενης τοποθεσίας του εργοστασίου με τα Νικιά (περίπου 3km), συνεπικουρούμενων και των καιρικών συνθηκών καθιστούν το χωριό ευάλωτο στις εκπομπές αυτές, των οποίων οι επιπτώσεις, κατά γενική ομολογία, θα ήταν αμελητέες σε μια εγκατάσταση οπουδήποτε αλλού στον κόσμο, μακρυά από κατοικημένες περιοχές.

Ενδεχόμενα, θα χρειαστεί δίκτυο μεταφοράς υψηλής τάσης, με ότι αυτό συνεπάγεται για το τοπίο (εγκατάσταση μεγάλων πυλώνων μεταφοράς) και για τα επίπεδα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που θα είναι ιδιαιτέρως υψηλά κατά μήκος του δικτύου.

Η γεωθερμία δεν αποτελεί μια ‘καθαρή’ πηγή ενέργειας με τη συμβατική έννοια του όρου – όπως για παράδειγμα η ηλιακή ή η αιολική. Αυτό συμβαίνει γιατί σαν βασικό παραπροϊόν της παραγωγικής διαδικασίας παράγεται υγρό αλμόλοιπο (άλμη με διάφορες προσμίξεις) σε σημαντικές ποσότητες. Η σύσταση του αλμολοίπου εξαρτάται από τις ιδιαίτερες γεωλογικές και υδρολογικές συνθήκες του υπεδάφους.

Στη περίπτωση της Νισύρου, χημική ανάλυση του αλμολοίπου έδειξε ότι περιέχει σημαντικές ποσότητες νατρίου, καλίου, ασβεστίου, μαγγανίου, χλωρίου, αμμωνίας, βορίου, φθορίου, αρσενικού, λιθίου, τεταρτοξείδιου του πυριτίου και άλλων μετάλλων. Αυτά καθιστούν τα γεωθερμικά ρευστά της Νισύρου αρκετά ‘βεβαρημένα’. Η ύπαρξη λοιπόν των προαναφερθέντων μετάλλων, έαν δεν τηρηθούν οι κατάλληλες προδιαγραφές κατακράτησης των, ελλοχεύει υψηλό κίνδυνο για τη δημόσια υγεία.

Ο συνήθης τρόπος διάθεσης του αλμολοίπου είναι η επανεισαγωγή του σε άλλη γεώτρηση, κάτι που ελαχιστοποιεί τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αλλά και εμπλουτίζει το υπόγειο γεωθερμικό πεδίο μεγαλώνοντας τη διάρκεια ζωής του. Εκείνο που δεν είναι ευρέως γνωστό, είναι πως η επανεισαγωγή παρουσιάζει τεχνικά προβλήματα επικαθήσεων σε σωληνώσεις και σε αντλιοστάσια, καθώς και στη γεώτρηση επανεισαγωγής. Εξ’ αυτού κρίνεται απαραίτητη η αναζήτηση εναλλακτικού τρόπου διάθεσης του αλμολοίπου – αν όχι σε μόνιμη βάση, τουλάχιστον σε περιόδους που η επανεισαγωγή είναι αδύνατη. Σε αυτές τις περιπτώσεις, η απόρριψη του αλμολοίπου στη θάλασσα αποτελεί έναν εναλλακτικό τρόπο διάθεσης.

Για το σκοπό τούτο πρέπει να διερευνηθούν και να σχεδιασθούν κατάλληλα έργα επεξεργασίας του αλμόλοιπου με στόχο τον περιορισμό της ρύπανσης σε αποδεκτά επίπεδα, ώστε η διάθεση του αλμολοίπου στη θάλασσα να έχει τη μικρότερη περιβαλλοντική επιβάρυνση. Αξίζει εδώ να σημειωθεί πως η περιοχή απόθεσης του αλμολοίπου στη θάλασσα θα χαρακτηρισθεί ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΖΩΝΗ, με άμεση συνέπεια να θεωρείται ακατάλληλη για κολύμβηση και άλλες χρήσεις εκ μέρους των κατοίκων.

Δοκιμές έδειξαν πως ο βέλτιστος τρόπος επεξεργασίας του αλμόλοιπου, ο οποίος εξασφαλίζει σε ικανοποιητικό βαθμό την ταυτόχρονη απομάκρυνση όλων των ρυπαντών, περιλαμβάνει την προεπεξεργασία του με χλώριο που οξειδώνει το αρσενικό και στη συνέχεια χρήση ασβέστη για την μείωση λοιπών στερεών και άλλων τοξικών ουσιών σε συνήθη/αποδεκτά επίπεδα. Αποτέλεσμα αυτής της επεξεργασίας είναι ένα ίζημα που μπορεί να αφυδατωθεί σε κλινες ξήρανσης. Στη συνέχεια το τελικό προϊόν απορρίπτεται στη θάλασσα.
Δηλαδή η μονάδα θα ρυπαίνει το θαλάσσιο και παράκτιο περιβάλλον, αλλά θα ρυπαίνει σε αποδεκτά επίπεδα… Μετάβαση δηλαδή από τη σημερινή κατάσταση ανύπαρκτης ρύπανσης σε αποδεκτή ρύπανση μιας βιομηχανικής μονάδας παραγωγής ισχύος – καθαρότερης μεν από μια συμβατική μονάδα (πετρέλαιο/κάρβουνο) αλλά όχι εντελώς καθαρής. Και όλα αυτά σε μια προστατευόμενη περιοχή με αναγνωρισμένη βιοποικιλότητα!

Για το πώς το ίζημα του επεξεργασμένου αλμόλοιπου θα διαλυθεί περαιτέρω στη θάλασσα, σε ποιο βαθμό θα εναποτεθεί στο βυθό στην Αγία Ειρήνη, και πώς θα επιδράσουν τα θαλάσσια ρεύματα στη διασπορά της, δεν υπάρχει καμία μελέτη ή πρόβλεψη.

Εκ των άνω, εύλογα προκύπτει πως η πιθανότερη μακροπρόθεσμη περιβαλλοντική επίπτωση από τη διάθεση ελλειπώς επεξεργασμένου αλμολοίπου στη θάλασσα, συνδέεται με τη ΒΙΟΤΟΞΙΚΟΤΗΤΑ του. Οι κυριότεροι τοξικοί ρυπαντες του αλμολοίπου που περιέχονται σε αξιοσημείωτες ποσότητες είναι η ελεύθερη αμμωνία, που είναι ΤΟΞΙΚΗ ΓΙΑ ΤΑ ΨΑΡΙΑ, το αρσενικό, που έχει ΑΘΡΟΙΣΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ και συσωρεύεται κυρίως στα οστρακόδερμα, το βόριο και το μαγγάνιο τα οποία βρίσκονται στον αλμόλοιπο σε υψηλές συγκεντρώσεις.

Όσον αφορά την απόρριψη του αλμόλοιπου στη θάλασσα, η Ελληνική νομοθεσία εξουσιοδοτεί την εκάστοτε Νομαρχία ως υπεύθυνη για τη θέσπιση μέτρων που να καθορίζουν τα είδη, τις προϋποθέσεις (επεξεργασία), όσο και τις τιμές των ορίων των τοξικών αποβλήτων που καταλήγουν σε θαλάσσιους αποδέκτες της επικράτειάς της. Σε προφορική μας ερώτηση στην υπηρεσία περιβάλλοντος της Νομαρχίας Δωδεκανήσου, λάβαμε την απάντηση πως δεν υπάρχει καμία σχετική απόφαση από τον Νομάρχη, ούτε κάτι τέτοιο προβλέπεται στο μέλλον.

Κάτι που δεν είναι ευρύτερα γνωστό είναι πως τα πηγάδια γεώτρησης και ο λοιπός εξοπλισμός έχων περιορισμένη διάρκεια ζωής, καθώς η πίεση εξόδου του γεωθερμικού ρευστού (ατμός) από μια παραγωγική γεώτρηση μειώνεται ετησίως με ρυθμό 5% έως 10%. Επιπλέον τα γεωθερμικά ρευστά περιέχουν σημαντικό αριθμό ρυπαντών, που αφενός επικάθονται στα διάφορα μέρη της εγκατάστασης, αφετέρου διαβρώνουν μέρη του εξοπλισμού της μονάδας. Οι κυριότεροι ρυπαντές είναι μικρά κατάλοιπα πετρωμάτων που αιωρούνται στο γεωθερμικό ρευστό, όπως άλατα χλωρίου, νατρίου κλπ, καθώς και διάφορα διαλελυμένα αέρια όπως το μεθάνιο, το υδρόθειο κ.α.

Τέλος, οι σημαντικές ποσότητες αλάτων στο γεωθερμικό ρευστό της γεώτρησης επιταχύνουν την διάβρωση των υλικών της εγκατάστασης. Η εμπειρία έχει δείξει πως η διάρκεια ζωής του τεχνικού εξοπλισμού μιας γεωθερμικής μονάδας εκτιμάται στα 25 περίπου έτη, ενώ για τα εξαρτήματα της γεώτρησης, ο ονομαστικός χρόνος ζωής τους είναι περίπου 10 έτη, ο πραγματικός είναι μικρότερος.

Και κάτι ακόμη που έχει να κάνει με τη σεισμικότητα. Επιστημονικά αποδεδειγμένη σχέση ή μη, της εκμετάλευσης γεωθερμικών πεδίων και αυξημένης σεισμικότητας μεγάλου μεγέθους δεν υπάρχει στη βιβλιογραφία. Επίσης δεν υπάρχουν και εφαρμογές αντίστοιχες με το παράδειγμα της Νισύρου, δηλαδή εκμετάλευση ενός αρκετά μικρού σε έκταση (3km2) πεδίου πάνω σε ενεργό ηφαίστειο, σε μια περιοχή ιδιαζόντως σεισμογενή (Νοτιοανατολικό Αιγαίο)… Ας μην ξεχνάμε πως έχουμε ζήσει στη Νίσυρο ουκ ολίγες περιόδους σεισμικών εξάρσεων, τεκτονικής αλλά και ηφαιστειακής προέλευσης (1996).

Δεν είναι στόχος μας να αποδείξουμε πως η πρόκληση ενός μεγάλου σεισμού είναι δυνατή εξ αιτίας της γεωθερμίας. Θα θέλαμε όμως να παραθέσουμε κάποιες σκέψεις και προβληματισμούς μας σχετικά με το θέμα.
Εκείνο που έχει παρατηρηθεί είναι πως η σύσταση του υπεδάφους και ο ρυθμός επανεισαγωγής του γεωθερμικού ρευστού στον ταμιευτήρα είναι δυνατόν να προκαλέσει πυκνούς χρονικά σεισμούς μεγέθους μέχρι 3-4R. Θα πείτε πως η ένταση ενός τέτοιου σεισμού είναι μικρή, όμως οι ανθρωπογενείς σεισμοί συνήθως συμβαίνουν σε μικρά βάθη και ως εκ τούτου γίνονται αισθητοι δυσανάλογα με το μέγεθος τους, δεδομένου ότι χαρακτηρίζονται από μεγάλες επιταχύνσεις και ως τέτοιοι και μπορούν να προκαλέσουν αρκετές ζημιές…

Συμπερασματικά λοιπόν, μια Γεωθερμική Ηλεκτροπαραγωγική Μονάδα στη Νίσυρο ενδεχομένως θα δημιουργήσει περισσότερα προβλήματα από αυτά που υποτιθέμενα θα λύσει. Γεωθερμικοί σταθμοί λειτουργούν με επιτυχία παγκοσμίως, αλλά σε λειτουργικά εύρυθμα και οργανωμένα κράτη, πάνω από γεωθερμικά πεδία μεγάλης έκτασης, με δυνατότητες άμεσης παρέμβασης σε περίπτωση ατυχήματος και μακρυά από κατοικημένες περιοχές.