Λειψυδρία-Τρόποι αντιμετώπισης μέσω σύγχρονης τεχνολογίας

Βρισκόμαστε στην καρδιά του καλοκαιριού και οι περισσότεροι Έλληνες έχουν στα άμεσα πλάνα τους την επίσκεψη ενός τουλάχιστον νησιού,με σκοπό να περάσουν ευχάριστα τις καλοκαιρινές τους διακοπές.Λόγω ομώς της απότομης κλιματικής αλλαγής-υπερθέρμανση του πλανήτη,καθώς και των μεγάλων αναγκών σε νερό τους καλοκαιρινούς μήνες,έχει ανακυρηχθεί σε μείζον θέμα η εξασφάλιση των απαραίτητων για τους ανθρώπους ποσοτήτων νερού.Η λειψυδρία δεν αποτελεί δυστυχώς ένα ελληνικό πρόβλημα,αλλά έχει χτυπήσει την πόρτα σε σχεδόν όλες τις χώρες του κόσμου.

Ενδεικτικά να αναφέρουμε πως συνολικά 880 εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο δεν έχουν πρόσβαση σε καθαρό νερό,ενώ 2,7 δισεκατομμύρια δεν έχουν πρόσβαση σε επαρκείς εγκαταστάσεις υγιεινής.Όσον αφορά την Ελλάδα τα αποθέματα νερού της ΕΥΔΑΠ βρίσκονται στο κατώτερό τους επίπεδο,από τη στιγμή που μπήκε στο δίκτυο ο Εύηνος που αποτελεί τη μεγαλύτερη εκτροπή ποταμού που έγινε ποτέ στη χώρα,μεγαλύτερη ακόμη και από αυτή του Αχελώου.Οι ομολογουμένως για τα ελληνικά επίπεδα πολλές βροχές που είχαμε κατά τη διάρκεια του χειμώνα και της άνοιξης,ακόμη και στις αρχές του καλοκαιριού δεν δίνουν λύση στο πρόβλημα.Το κυριότερο πρόβλημα είναι ότι η κλιματική αλλαγή έφερε άνιση κατανομή των βροχοπτώσεων κατά τη διάρκεια του χρόνου.Έχουμε έντονες βροχές μετά από μεγάλους περιόδους ξηρασίας.Έτσι το νερό απλώς χάνεται.Το πρόβλημα εντείνεται λόγω του πεπαλαιωμένου δικτύου της ΕΥΔΑΠ,με αποτέλεσμα περίπου το 30 % του νερού να χάνεται!

Αυτή όμως είναι η μια όψη του νομίσματος...Προφανώς η καταστροφική!Η τεχνολογία από την άλλη πλευρά βρίσκεται στην υπηρεσία του ανθρώπου και με τις κατάλληλες ενέργειες επιδιώκει να περιορίσει σε μεγάλο βαθμό το πρόβλημα της λειψυδρίας,με σκόπο τις επόμενες δεκαετίες η ανθρωπότητα να μη βρεθεί προ δυσάρεστων εκπλήξεων.

Παρακάτω δίδονται τρόποι αντιμετώπισης της λειψυδρίας με αφαλάτωση μέσω σύγχρονων τεχνολογικών μέσων.

Πλωτή πλατφόρμα αφαλάτωσης με τη βοήθεια ανεμογεννήτριας:Λειτουργεί εδώ και μερικά χρόνια στην Ηράκλεια και τα αποτελέσματα είναι παραπάνω από ενθαρρυντικά.Οι μελέτες των επιστημών διύρκησαν δυόμισι χρόνια,ενώ η κατασκευή του συστήματος μόλις έξι.Η κατασκευή αυτή που ζυγίζει 150 τόνους,έχοντας το ύψος μιας 10όροφης πολυκατοικίας,έχει αποδειχθεί ότι μπορεί να αντέξει ακόμη και σε ακραίες καιρικές συνθήκες(11 μποφόρ).Παράγει 70.000 λίτρα πόσιμου νερού την ημέρα υψηλής ποιότητας.Το πλωτό αυτό ναυπήγημα αποτελείται από τέσσερις περιφερειακούς κυλίνδρους πλωτήρες και έναν κεντρικό,που συνδέονται μεταξύ τους με κατάλληλο δικτύωμα,ώστε σε συνδυασμό με τη γεωμετρία της κατασκευής να ελαχιστοποιείται η επίδραση των κυμάτων.Μέσα στον κεντρικό πλωτήρα που έχει τρεις ορόφους είναι εγκατεστημένα όλα τα συστήματα.Δηλαδή, είναι ένα εργοστάσιο αφαλάτωσης-που βασίζεται στη μέθοδο της αντίστροφης ώσμωσης και έχει την ικανότητα να παράγει νερό για 300 άτομα.Να σημειώσουμε πώς εκτός από την ανεμογεννήτρια,η πλωτή πλατφόρμα διαθέτει και ένα βοηθητικό φωτοβολταικό σύστημα,ως εναλλακτική πηγή ενέργειας.Για να μπορέσουν οι επιστήμονες να ανταποκριθούν στις υψηλές απαιτήσεις του συγκεκριμένου εγχειρήματος ανέπτυξαν σημαντικές καινοτομίες όπως :σύζευξη πλωτού με ανεμογεννήτρια,αυτόματο σύστημα για την παρακολούθηση και τον τηλεχειρισμό της μονάδας,η μέθοδος παραγωγής πόσιμου νερού βασίζεται σε ένα σύστημα αφαλάτωσης θαλάσσιου ύδατος και χρησιμοποιεί ανανεώσιμες πηγές ενέργειας κάνοντας την κατασκευή εξαιρετικά οικολογική.Στα σημαντικά πλεονεκτήματα της πλατφόρμας,είναι ότι όσο περισσότερο φυσάει,τόσο μεγαλύτερη ισχύς παράγεται και η ποσότητα του νερού αυξάνεται.Ακόμη οι περιβαλλοντικοί κίνδυνοι περιορίζονται από την απόθεση αλμυρού νερού,η οποία γίνεται στο ανοικτό πέλαγος,μακριά από τις ακτές και σε μικρές ποσότητες.Τέλος,να αναφέρουμε πως το κόστος κατασκευής ανήλθε στο 1εκ ευρώ,ενώ οι εκτιμήσεις λένε πως οι επόμενες πλατφόρμες θα κοστίσουν 700.000 ευρώ.

Αφαλάτωση με απόβλητη θερμότητα:Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των επιστημών η παραγωγή πόσιμου νερού από αφαλάτωση με απόβλητη θερμότητα από τις μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή με τη χρήση ΑΠΕ,μπορεί να ξεδιψάσει τους κατοίκους των νησιών μας και να τους προσφέρει αποθέματα για προστασία από τις πυρκαγιές του καλοκαιριού.Επίσης,για τη μεταφορά νερού αποδεκτή λύση είναι αυτή του πλωτού αφαλωτή,δηλαδή πλοίου που αντί να χρησιμοποιείται για τη μεταφορά νερού,να παράγει νερό κατά την πορεία του από την απόβλητη θερμότητα της μηχανής προς τον κάθε προορισμό του.Δηλαδή,μια μονάδα θερμικής αφαλάτωσης εγκατεστημένης σε πλοίο μεταφοράς.

Τι είναι η συμπαραγωγή:Ως συμπαραγωγή ορίζεται η μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας στην οποία παράλληλα με την ηλεκτρική ενέργεια,προωθείται για εκμετάλλευση και η αποβαλλόμενη θερμότητα που εξάγεται σε υψηλή θερμοκρασία.Μια μονάδα συμπαραγωγής μπορεί να συνδυαστεί άμεσα με θερμική μονάδα παραγωγής αφαλατωμένου νερού.Αποτέλεσμα της όλης αυτής διαδικασίας είναι ο πολλαπλασιασμός της εκμετάλλευσης της θερμικής ενέργειας που περιέχεται στο καύσιμο και η βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων από το επίπεδο 33-38 % των κοινών μονάδων σε 67-85% στη μονάδα συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας.

Η δημιουργία λοιπόν εγκαταστάσεων συμπαραγωγής σε συνδυασμό με μονάδες θερμικής αφαλάτωσης είναι οι πλέον αποδοτικές στην παραγωγή αφαλατωμένου νερού χωρίς επιπλέον κατανάλωση ενέργειας.Οι μονάδες θερμικής αφαλάτωσης είναι οι βέλτιστες ποιοτικά μονάδες σε σχέση με άλλες τεχνολογίες αφαλάτωσης,έχουν όμως το μειονέκτημα ότι είναι ογκώδεις.Η ποιότητα του εξερχόμενου νερού από θερμικές μονάδες,είναι παρόμοια με αυτή του αποσταγμένου νερού.Σε περιοχές πέραν των 1000m3 είναι εξαιρετικά οικονομικές.

Νανοτεχνολογία:Πρόκειται για επιστημονικό επίτευγμα του Γιονγκιόν Χαν και των συνεργατών του από το τμήμα ηλεκτρολόγων μηχανολόγων και επιστήμης τεχνολογιών του ΜΙΤ.H ερευνητική ομάδα κατάφερε να κατασκευάσει μια μικροσκοπική συσκευή που αφαιρεί το αλάτι από το θαλασσινό νερό με τη βοήθεια φορητών συστημάτων αφαλάτωσης.Οι ερευνητές κατόρθωσαν να φτιάξουν ένα νανοτσίπ με εμβαδόν μόλις λίγων τετραγωνικών χιλιοστών,το οποίο αφαλατώνει 10 μικρόλιτρα νερού το λεπτό!Με την τεχνολογία αυτή έχουμε τη δυνατότητα να εφοδιαζόμαστε με πόσιμο νερό,αναγκάζοντας το θαλασσινό νερό να διέρχεται μέσω μιας μεμβράνης η οποία εγκλοβίζει το αλάτι.H διαδικασία όμως,έχει υψηλές απαιτήσεις σε ενέργεια και η μεμβράνη συχνά φράζει,ογκώδεις,σταθερές και υψηλού κόστους.H νέα τεχνολογία βασίζεται στην αποκαλούμενη πόλωση της συγκέντρωσης των ιόντων,που λαμβάνει χώρα όταν ένα ρεύμα φορτισμένων ιόντων περνάει μέσα από ένα κανάλι επιλογής των ιόντων.Κατά μήκος του καναλιού υπάρχει ένα ηλεκτρικό δυναμικό που απωθεί τα φορτισμένα ιόντα.Με αυτόν το τρόπο αναγκάζει το υγρό να διαχωριστέι σε δύο ρεύματα,ένα με φορτισμένα,και ένα με ουδέτερα σωματίδια.Το ποσοστό απόδοσης της συσκευής είναι 50%,και συμπεριλαμβανομένων επίσης κάποιων τεχνικών προβλημάτων,θα χρειαστούν κάποια χρόνια για την εμπορική αξιοποίηση αυτής.