ΛΥΚΕΙΟ ΑΓ. ΓΕΩΡΓΙΟΥ ΛΑΚΑΤΑΜΕΙΑΣ Συμμετοχή στο Διαγωνισμό του Υπ. Εμπορίου, Βιομηχανίας και Τουρισμού με θέμα ΧΡΗΣΗ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΩΝ ΠΗΓΩΝ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ 1
Τίτλος εργασίας Πράσινο Μέσο Μαζικής Μεταφοράς 2
Καταρτισμός ομάδας Η ομάδα μας αποτελείται από τους ακόλουθους μαθητές: Αγαθαγγέλου Βαλεντίνα, Α2 Αντωνίου Μαρίνα, Α2 Βασίλειου Θάλεια, Α10 Δήμου Κυπριανός, Α2 Θεοδώρου Κωνσταντίνα, Α2 Καζαμία Ελένη, Α9 Κουτσόφτα Φανή, Α2 Νικολάου Χρυστάλλα, Α2 Χατζηιωνάς Χαράλαμπος, Α6 Ανδρέου Αναστασία, Α6 Απεκένοβα Αναστασία, Α2 Γεωργίου Άνθιμος, Α2 Ηροδότου Ανδρέας, Α2 Ιωαννίδου Αλεξάνδρα, Α2 Κανάρης Πέτρος, Α2 Μεσαρίτης Αυγουστίνος, Α6 Παπαχαραλάμπους Ανδρέας, Α2 Χρυσάνθου Αναίς, Α10 Συντονιστές καθηγητές: Ευκλείδης Χατζήπαπας, Β.Δ. Άννα Μαρία Παύλου Μαθητές της ομάδας ενώ εργάζονται στο Εργαστήριο Τεχνολογίας 3
Εισαγωγή στο θέμα Ο Θεός Δημιουργός όταν έπλασε τον άνθρωπο είπε: «Αυξάνεστε και πληθύνεστε και πληρώσατε τη γη»... Ο πληθυσμός της γης, ή μάλλον ο υπερπληθυσμός της γης, για να επιβιώσει χρειάζεται υπερπαραγωγή αγαθών και ζωτικό χώρο. Η υπερπαραγωγή προϊόντων προϋποθέτει περισσότερο καλλιεργήσιμο έδαφος και μαζική παραγωγή προϊόντων. Το περισσότερο καλλιεργήσιμο έδαφος και ο περισσότερος αναγκαίος κατοικήσιμος χώρος οδηγεί στην αποψίλωση των δασών και στη δημιουργία πόλεων μαμούθ. Οι συνέπειες για τον πλανήτη είναι αλυσιδωτές: αλλαγές στο κλίμα, λιώσιμο των πάγων και πλήμμυρες σε κάποιες περιοχές, κατολισθήσεις, τυφώνες, πόλεις θαμμένες κάτω από λάσπη, τσουνάμι, ξηρασίες, ανομβρίες, τεράστιες πυρκαγιές. Αυτά τα ακραία καιρικά φαινόμενα έχουν επίσης σαν αποτέλεσμα μεγάλο μέρος του πληθυσμού να μην έχει καθαρό πόσιμο νερό ή λόγω ανομβριών να μην έχει καθόλου νερό. Η λύση: καθαρισμός του νερού ή η αφαλάτωση. Γι αυτά όμως είναι απαραίτητη ενέργεια. Εύκολη λύση τα συμβατικά καύσιμα. Οι βιομηχανίες για να ικανοποιήσουν την κατανάλωση αγαθών (ή μάλλον την υπερκατανάλωση) αγαθών χρειάζονται ενέργεια. Εύκολη λύση είναι τα συμβατικά καύσιμα. Τα συμβατικά καύσιμα παράγουν αυξανόμενο διοξείδιο του άνθρακα και άλλα αέρια του θερμοκηπίου και λόγω της αποψίλωσης των δασών δημιουργείται η τρύπα του όζοντος, με συνέπεια την αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτή αντιμετωπίζεται με ψύξη θέρμανση χρησιμοποιώντας και πάλι ενέργεια. Εύκολη λύση είναι και πάλι τα συμβατικά καύσιμα! Και ο φαύλος κύκλος των προβλημάτων στον πλανήτη συνεχίζεται... 4
Ο άνθρωπος νομίζει πως έχει δαμάσει τη φύση και την ελέγχει. Αλλά έχει μετατρέψει τη γη σε αφηνιασμένο άλογο που θα ρίξει και θα ποδοπατήσει το δαμαστή καβαλάρη του. Υπάρχει μήπως τρόπος να ηρεμήσει το αφηνιασμένο άλογο και να σωθεί ο καβαλάρης; Το ηρεμιστικό του αλόγου υπάρχει και λέγεται «ΕΞΕ και ΑΠΕ». Ο άνθρωπος λοιπόν ας χρησιμοποιήσει λίγη από τη σοφία που του έδωσε ο Δημιουργός, εξοικονομώντας Ενέργεια και χρησιμοποιώντας Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας για να σώσει τον ίδιο τον εαυτό του. 5
Στόχοι εργασίας Η ομάδα μας θέλοντας να συμβάλει στην Εξοικονόμηση Ενέργειας και τη Χρήση Ανανεώσιμων πηγών ενέργειας συμμετέχει στο Διαγωνισμό του Υπουργείου Εμπορίου Βιομηχανίας και Τουρισμού με την πρόταση: Πράσινο Μέσο Μαζικής Μεταφοράς Πρώτος βασικός στόχος είναι η χρήση ΑΠΕ και ΕΞΕ στα αστικά Μέσα Μαζικής Μεταφοράς. Στο δήμο μας και στην ευρύτερη περιοχή της Λευκωσίας υπάρχει μεγάλο κυκλοφοριακό πρόβλημα. Εκτός της μόλυνσης του περιβάλλοντος που δημιουργείται από τα πολλά καυσαέρια, καταναλώνονται και πολλά καυσιμά. Δεύτερος βασικός στόχος της εργασίας μας είναι η πρότασή μας να μελετηθεί σοβαρά και αν κριθεί καινοτόμος να υλοποιηθεί από τους αρμόδιους φορείς. Στη μικρή μας Κύπρο, παρόλο που έχουμε άπειρες δυνατότητες αξιοποίησης της ηλιακής ενέργειας, δεν τις αξιοποιούμε όσο θα μπορούσαμε. Είναι γνωστό πως περισσότερες από 300 μέρες ετησίως είναι ηλιόλουστες, πράγμα που μας κατατάσσει στις πιο κατάλληλες και αποδοτικότερες περιοχές σε ολόκληρη την υφήλιο. Δεν είναι «δώρο άδωρο» ένα τέτοιο αγαθό να μένει ανεκμετάλλευτο; Ακόμα είναι απαράδεκτο να αξιοποιούν την ηλιακή ενέργεια βόρειες χώρες, που η ηλιοφάνεια είναι ελάχιστη και να μην την αξιοποιούμε εμείς! Επιμέρους στόχοι της εργασίας μας είναι: Να ενημερωθούν και να ευαισθητοποιηθούν οι μαθητές του σχολείου μας για θέματα Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) και Εξοικονόμηση Ενέργειας (ΕΞΕ). Η εργασία να προβληθεί στην ευρύτερη κοινωνία για ενημέρωση και ευαισθητοποίηση των πολιτών για θέματα ΑΠΕ και ΕΞΕ. 6
Διερεύνηση Η διερεύνηση του θέματός μας έπρεπε να γίνει σε πολλούς και διαφορετικούς τομείς. Καταγράψαμε τους τομείς και κάναμε τον καταμερισμό τους στα μέλη της ομάδα μας. Τομείς διερεύνησης: Επί τόπου έρευνα της περιοχής για την οποία προορίζεται το μεταφορικό μέσο. Επί τόπου έρευνα της περιοχής για δημιουργία πάρκου φωτοβολταϊκών. Συνεντεύξεις από ειδικούς και αρμόδιους φορείς για το θέμα. Έρευνα στην παραγωγή φωτοβολταϊκών πλαισίων. Έρευνα κοινής γνώμης για το θέμα. Έρευνα στη βιβλιογραφία για παρόμοια έργα στο εξωτερικό Διαδίκτυο. 7
Αποτελέσματα διερεύνησης Εναλλακτικές λύσεις Η πρώτη μας ιδέα ήταν να προτείνουμε την κατασκευή ενός «πράσινου» μέσου μαζικής μεταφοράς, που να κινείται κατά μήκος του Πεδιαίου ποταμού, παράλληλα με το γραμμικό πάρκο του Πεδιαίου. Το συγκεκριμένο μεσο θα μπορούσε να εξυπηρετήσει τους Δήμους Λακατάμειας, Στροβόλου καθώς και τις κοινότητες Δευτεράς, Πέρα Ορεινής και Ψημολόφου. Μετά όμως από τη διερεύνηση που κάναμε καταλήξαμε και σε άλλες εναλλακτικές λύσεις. Ονομάσαμε «πράσινο» το μεταφορικό μέσο, γιατί η τροφοδοσία ενέργειας θέλουμε να πραγματοποιείται με τη χρήση ανανεώσιμης πηγής και συγκεκριμένα της ηλιακής ενέργειας. Αυτός είναι και ο βασικός μας περιορισμός στις προδιαγραφές. Η πρότασή μας είναι η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας με τη χρήση φωτοβολταϊκών πλαισίων για τροφοδοσία ηλεκτροκίνητου μεταφορικού μέσου. Είδη μηχανοκίνητου μέσου: Βαγόνι τρένου πάνω σε ράγιες / τραμ cleantechnica.com Τρόλεϊ en.wikipedia.org Λεωφορείο greendiary.com 8
Τελεφερίκ skyscraper.talkwhat.com Τρόποι τροφοδοσίας του μεταφορικού μέσου: 1. Φωτοβολταïκά πλαίσια τοποθετημένα πάνω στην οροφή του μεταφορικού μέσου και ανεξάρτητη τροφοδότηση της μπαταρίας του κάθε οχήματος. 2. Πάρκο φωτοβολταϊκών πλαισίων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και φόρτιση μπαταριών για κίνηση του μεταφορικού μέσου. 3. Τροφοδότηση με ηλεκτρικό ρεύμα είτε της ράγιας πάνω στην οποία κινείται, είτε της γραμμής λειτουργίας του (σε περίπτωση που θα είναι τύπου τρόλεϊ). Είδος κινητήρα του μεταφορικού μέσου: Κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος Κινητήρας συνεχούς ρεύματος 9
Η τελική μας πρόταση... Συζητήσαμε τα αποτελέσματα μας και μελετήσαμε τα θετικά και τα αρνητικά των εναλλακτικών λύσεων. Καταλήξαμε στα ακόλουθα συμπεράσματα, που αποτελούν την τελική μας πρόταση. 1. Το μέσο μαζικής μεταφοράς θα είναι «πράσινο» με τη χρήση ηλιακής ενέργειας. 2. Η ηλιακή ενέργεια θα μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια με τη βοήθεια φωτοβολταϊκών. 3. Το μεταφορικό μέσο θα είναι ηλεκτροκίνητο. Το ηλεκτροκίνητο μεταφορικό μέσο θα έχει μηδενική εκπομπή καυσαερίων και μειωμένο θόρυβο κατά τη λειτουργία του. 4. Καταλήξαμε πως το ιδανικότερο μεταφορικό μέσο είναι το λεωφορείο. 5. Το μεταφορικό μέσο θα χρησιμοποιεί το υφιστάμενο οδικό δίκτυο της πόλης. Η κίνηση του στο οδικό δίκτυο της πόλης δε θα φέρει αποσυμφόρηση και εξοικονόμηση χρόνου όμως, αφού θα χρησιμοποιηθεί το υφιστάμενο δίκτυο, δεν υπάρχουν καθόλου έξοδα. 6. Η αρχική ιδέα ήταν να χρησιμοποιηθεί ο χώρος παράλληλα με το Γραμμικό Πάρκο Πεδιαίου και το «πράσινο» μέσο μαζικής μεταφοράς να είναι ανεξάρτητο από το οδικό δίκτυο της πόλης. Έτσι αποφεύγεται η συμφόρηση και εξοικονομείται χρόνος και ενέργεια. Απορρίψαμε όμως τη λύση του τρένου και του τραμ γιατί η εγκατάσταση ράγιας μέσα στο πάρκο θα προκαλούσε σε πολλές περιπτώσεις την αποκοπή των δέντρων και την καταστροφή του πάρκου. Επιπλέον, οι ιδιωτικές περιουσίες ήταν αρκετές και για να παρακαμφθούν έπρεπε να κατασκευαστούν γέφυρες, που το κόστος τους είναι πολύ μεγάλο. Για παρόμοιους λόγους απορρίφθηκε η λύση του τρόλεϊ, το οποίο για να κινηθεί χρειάζεται ηλεκτροφόρο καλώδιο για τροφοδοσία του και χώρο όπου το ίδιο να κινείται (δρόμο). 7. Η ιδέα του τελεφερίκ επίσης απορρίφθηκε, γιατί παρόλο που η εγκατάστασή του λύει πάρα πολλά προβλήματα κυκλοφοριακής συμφόρησης, το κόστος για κατασκευή πυλώνων εγκατάστασης των γραμμών κίνησης καθώς και σταθμών επιβίβασης και αποβίβασης είναι πάρα πολύ ψηλό. 8. Σε περίπτωση που τοποθετούνται φωτοβολταïκά πλαίσια πάνω στην οροφή του μεταφορικού μέσου για τροφοδότηση της μπαταρίας του κάθε οχήματος, 10
το όχημα γίνεται πολύ βαρύ. Το αποτέλεσμα είναι να χρειάζεται μεγαλύτερο κινητήρα και αυξανόμενες ανάγκες σε ενέργεια. Επιπλέον, δεν είμαστε σε θέση να καθορίσουμε εάν τα φωτοβολταïκά πλαίσια είναι αρκετά για να τροφοδοτούν το όχημα. 9. Η δημιουργία πάρκων φωτοβολταϊκών πλαισίων για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και φόρτιση μπαταριών για κίνηση του μεταφορικού μέσου είναι η πιο ορθή λύση. Στη γύρω περιοχή υπάρχουν πολλά δημόσια κτίρια (ως επί τω πλείστο σχολεία) όπου μπορούν εύκολα και ασφαλισμένα να φιλοξενήσουν στις ταράτσες τους τα φωτοβολταïκά πλαίσια. Οι χώροι όπου είναι κτισμένα τα σχολεία συνήθως είναι χώροι που εξυπηρετούν και πολύ κόσμο, άρα και οι σταθμοί ανεφοδιασμού των λεωφορείων μπορούν να γίνουν εκεί. 10. Εφόσον το ηλεκτρικό ρεύμα που παράγεται από τα φωτοβολταïκά πλαίσια είναι συνεχές και μπορεί έτσι να φορτίσει τις μπαταρίες, ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος φαίνεται να είναι ο καταλληλότερος. 11. Η μετατροπή των συμβατικών λεωφορείων σε «πράσινα» λεωφορεία μπορεί να γίνει σταδιακά. Εμείς μελετήσαμε σχετικά μόνο για το Δήμο Λακατάμειας και φαίνεται πως η λύση είναι εφικτή. Μπορεί βέβαια να εφαρμοστεί με παρόμοιο τρόπο και σε άλλους δήμους. 11