ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΙΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟ ΙΑΤΜΗΜΑΤΙΚΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥ ΩΝ «ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ Υ ΑΤΙΚΩΝ ΠΟΡΩΝ» ΠΡΟΤΑΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΟΝ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟ ΕΝΟΣ ΠΡΑΣΙΝΟΥ ΝΗΣΙΟΥ ΜΕΛΕΤΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗΣ <<ΑΓΚΙΣΤΡΙ>> Αντιγόνη Χρυσοβαλάντη Μπούτση Χηµικός Μηχανικός, Πανεπιστηµίου Πατρών Αθήνα, Οκτώβριος 2010 Επιβλέπων: Αν. Καθηγητής Κ. Χατζηµπίρος 1
Περιεχόµενα.... 2 Περίληψη.... 4 Extended Abstract.5 1. Εισαγωγή 1.1 Η έννοια του πράσινου νησιού 6 1.2 Αντικείµενο της εργασίας...7 1.3 ιάρθρωση της εργασίας..8 2. Περιγραφή της περιοχής µελέτης 2.1 Γεωγραφική θέση ιοικητική υπαγωγή.. 10 2.2 Μορφολογία 11 2.3 Χλωρίδα Πανίδα 2.3.1 Χλωρίδα..13 2.3.2 Πανίδα...13 2.4 ηµογραφικά, Οικιστικά και Οικονοµικά Χαρακτηριστικά...14 2.5 Κατανοµή της έκτασης στις βασικές κατηγορίες χρήσης / κάλυψης..16 2.6 Ιστορικά Πολιτισµικά Στοιχεία...18 2.7 Γεωµορφολογικά Υδρογεωλογικά στοιχεία...19 2.8 Μετεωρολογικά στοιχεία...21 2.9 Προστατευόµενες περιοχές Αρχαιολογικοί χώροι...21 3. άσος 3.1 ιαχείριση δάσους.....22 3.2 Ενεργειακή αξιοποίηση του δάσους...23 3.2.1 Ενεργειακή αξιοποίηση µε καύση του ξύλου...25 3.2.2 Ανθρακοποίηση..28 3.2.3 Αεριοποίηση... 32 3.2.4 Πυρόλυση...34 3.2.5 Χώνευση µε παραγωγή βιοαερίου....36 3.3 Πλεονεκτήµατα ενεργειακής αξιοποίησης της βιοµάζας...37 3.4 Μειονεκτήµατα ενεργειακής αξιοποίησης της βιοµάζας....38 3.5 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις από την καύση του ξύλου....38 3.6 Πρόταση για την βιώσιµη διαχείριση του δάσους στο Αγκίστρι...41 2
4. Στερεά απόβλητα 4.1 Υφιστάµενη κατάσταση 44 4.1.1 Χώρος ανεξέλεγκτης διάθεσης απορριµµάτων (ΧΑ Α) του Αγκιστρίου...45 4.2 Αστικά και εµπορικά απορρίµµατα...45 4.3 Τα αστικά στερεά απορρίµµατα και η διαχείρισή τους..49 4.3.1 Χρήση απορριµµάτων στην αποκατάσταση του περιβάλλοντος..52 4.4 Φυσική αποκατάσταση ΧΑ Α..55 4.5 ιαχείριση ζυµώσιµου κλάσµατος 57 4.5.1 Υπολογισµοί.58 4.6 Επιλογή µεθόδου επεξεργασίας ζυµώσιµου κλάσµατος ΑΣΑ στο νησί Αγκίστρι.59 4.6.1 Αναερόβια χώνευση..59 4.6.2 Αναερόβια συν - χώνευση οργανικού κλάσµατος ΑΣΑ και λυµατολάσπης...65 4.6.3 Κοµποστοποίηση..68 4.7 Ολοκληρωµένη πρόταση διαχείρισης ζυµώσιµου κλάσµατος στο Αγκίστρι 71 5. ιαχείριση υγρών αποβλήτων 5.1 Υφιστάµενη κατάσταση..73 5.2 Σύστηµα βιοµεµβρανών..73 5.2.1 Λειτουργία βιοµεµβρανών.75 5.2.2 Είδη βιοµεµβρανών....79 5.2.3 Εφαρµοζόµενα συστήµατα βιοµεµβρανών....83 5.3 Τεχνητοί Υγροβιότοποι...86 5.3.1 Προεπεξεργασία αποβλήτων..88 5.3.2 Επιλογή και διαχείριση της φυτικής βλάστησης 88 5.3.3 Σχεδιασµός παραµέτρων...89 5.3.4 Πλεονεκτήµατα τεχνητών υγροβιότοπων...93 5.4 Προτεινόµενη µέθοδος επεξεργασίας υγρών αποβλήτων για το νησί Αγκίστρι.95 6. Ερωτηµατολόγιο τρόποι ενηµέρωσης κοινού 6.1 Παρουσίαση αποτελεσµάτων ερωτηµατολογίου.. 98 6.1.1 Σχολιασµός αποτελεσµάτων....105 6.2 Τρόποι ενηµέρωσης κοινού...107 7. Συµπεράσµατα... 110 Αναφορές...112 Παράρτηµα...118 3
Η παρούσα µεταπτυχιακή εργασία αφορά το νησί Αγκίστρι του Αργοσαρωνικού κόλπου. Γίνεται διερεύνηση σε τρία σηµαντικά ζητήµατα που απασχολούν το νησί, τη διαχείριση του δάσους, την διαχείριση των στερεών απορριµµάτων και την διαχείριση των υγρών αποβλήτων. Αρχικά, έγινε συλλογή στοιχείων από αρµόδιες υπηρεσίες, φορείς, βιβλιογραφικές πηγές, το διαδίκτυο και από το ίδιο το νησί. Ακολούθησε αποτύπωση της υφιστάµενης κατάστασης, βιβλιογραφική διερεύνηση µεθόδων και τελικά διατυπώθηκε ολοκληρωµένη πρόταση για καθένα από τα τρία παραπάνω ζητήµατα. Στην συνέχεια της εργασίας, παρατίθεται στατιστική έρευνα που έγινε στο νησί, µε την συµµετοχή 50 νοικοκυριών. Αντικείµενο της έρευνας ήταν η άποψη γνώση των κατοίκων του Αγκιστρίου σχετικά µε διάφορα περιβαλλοντικά θέµατα, καθώς και η πρόθεση τους να αντιµετωπισθούν τα πολύ σοβαρά περιβαλλοντικά προβλήµατα που αντιµετωπίζει το νησί τους. Έγινε χρήση ειδικού ερωτηµατολογίου, το οποίο και παρουσιάζεται, και ακολουθεί ανάλυση των αποτελεσµάτων της έρευνας. Τέλος, παρουσιάζονται στην ενότητα αυτή, διάφοροι τρόποι ενηµέρωσης κοινού για περιβαλλοντικά θέµατα. Από την ανάλυση που πραγµατοποιήθηκε, καταλήξαµε στα έξεις συµπεράσµατα: α) Η δασική βιοµάζα µπορεί να καλύψει τις ανάγκες θέρµανσης του νησιού καθώς και την απαίτηση σε κάρβουνο. β) Τα στερεά απορρίµµατα, και συγκεκριµένα το ζυµώσιµο κλάσµα αυτών, θα ήταν πολύ αποδοτικό, αν επεξεργάζονταν σε οικιακούς κοµποστοποιητές και για όσους δεν θέλουν να συµµετέχουν σε αυτό, η αναερόβια χώνευση σε κεντρικό χωνευτή θα ήταν µια πολλή καλή λύση. γ) Όσον αφορά τα υγρά απόβλητα, η βέλτιστη διαχείριση τους περιλαµβάνει τον συνδυασµό των συστηµάτων βιοµεµβρανών και την δηµιουργία τεχνητού υγροβιότοπου. Τέλος, από την έρευνα, προκύπτει, πως οι κάτοικοι είναι αρκετά ενηµερωµένοι για τα περιβαλλοντικά ζητήµατα και είναι διατεθειµένοι να αποδεχτούν βελτιωτικά έργα στο νησί τους ώστε να απαλλαγούν από τα χρόνια περιβαλλοντικά προβλήµατα που τους ταλανίζουν 4
The scope of this postgraduate thesis is about Agistri, a small island in the Argosaronic Gulf. Three important issues facing the island are being explored: forest management, management of solid waste and wastewater management. Initially, data was gathered from relevant departments, agencies, bibliographic sources, the Internet and the island itself. Followed by mapping the current situation, bibliography methods and finally delivered a comprehensive proposal for each of the above three issues. Then, a statistical survey conducted on the island, with the participation of 50 households, is presented. The purpose of this research was the view - knowledge of the inhabitants of Agistri on various environmental issues and their intention to address the very serious environmental problems facing the island. We used a special questionnaire, which is presented, followed by analysis of survey results. Finally, in this section several ways to update the public on environmental issues are described. From the analysis performed, the following conclusions were reached; forest biomass can meet the heating needs of the island and the requirement for charcoal. As soon as possible the forest must be cleaned of the dry sections to reduce the risk of fire that could destroy it altogether. As for management, it appears the most appropriate and feasible solution is the exploitation of forest biomass to meet the heating needs of the island, direct harvesting and burning in fireplaces and stoves. According to calculations made show that forest biomass can meet the heating needs of the island, it is replaced conventional fireplaces and wood stoves with energy, you will definitely have a large excess energy. Solid waste, particularly its fermentable fraction would be very effective if treated to home composters and those who do not want to participate in it, anaerobic digestion in central digester would be a very good solution. At home composters will be working at home, the fermentable fraction and garden waste to produce high quality organic fertilizer. To be used in plants and garden of each house to participate in this process. For those households not want the home composting, for hotels and restaurants on the island, it is suggested an anaerobic digestion of fermentable fraction of MSW, into a central anaerobic digester to produce biogas. As far as wastewater, the optimal management includes a combination of biomembrane systems and creating artificial wetlands. More specifically, it is 5
proposed to handle the sewage of the village Limenaria in the southern part of the island in an artificial wetland, which could be built on a lake in that area. So, in addition to sewage treatment, will be combined and protection from the penetration of sea water. The use of biofilm systems it seems to be the best solution for the villages Megalochori and Skala in the north of the island.these systems provide high quality output, so they can meet water requirements to serve various needs such as irrigation, washing, etc. With the proposed management schemes for the two parts of the island, can serve the needs of three settlements in the best possible way in the context of sustainable development. Finally, the statistical survey shows people are well informed about environmental issues and are willing to accept improvement works on their island to solve chronic environmental problems plaguing them. 6
Εισαγωγή 1.1 Η έννοια του πράσινου νησιού Η έννοια της ενεργειακής ανεξαρτησίας µιας οριοθετηµένης περιοχής, όπως είναι ένα νησί, αφορά την ενεργειακή απεξάρτηση της από την ευρύτερη περιοχή, καθώς και την περιορισµένη, αρνητική περιβαλλοντικά, επίδραση της σε τοπικό και παγκόσµιο επίπεδο, ώστε µην επιβαρύνει µε την ύπαρξη της και την δραστηριότητα που αναπτύσσεται σε αυτήν το περιβάλλον. Ένα πράσινο νησί θα µπορεί να καλύπτει τις ενεργειακές του ανάγκες χρησιµοποιώντας ανανεώσιµες πηγές ενέργειας. Θα µπορεί να καλύπτει την απαίτηση σε νερό (ύδρευσης και άρδευσης) και τέλος θα επεξεργάζεται τα απόβλητα που παράγονται (υγρά και στερεά). Φυσικά όλα αυτά θα γίνονται στα πλαίσια της πράσινης ιδέας, µε µεθόδους και τεχνολογίες φιλικές προς το περιβάλλον. Οι παρεµβάσεις που πρέπει να γίνουν για ένα πράσινο νησί είναι: α) Χρήση ανανεώσιµων πηγών ενέργειας, β) ιαχείριση υδατικών πόρων και αστικού νερού, γ) ιαχείριση υγρών και στερών αποβλήτων, δ) Βιώσιµες µεταφορές, ε) Προστασία και βιώσιµη διαχείριση της δασικής βλάστησης.(οµάδα µελέτης, 2010) Παραδείγµατα πράσινων νησιών είναι το ελληνικό νησί Αϊ- Στράτης και το νησί Samsoe στην Βαλτική θάλασσα. Το νησί Σάµσο στην ανία, είναι ένα νησί µε 4.400 κατοίκους και έκταση 10.000 εκτάρια, όπου χρησιµοποιούν αποκλειστικά ήπιες µορφές ενέργειας και σύντοµα θα αντικαταστήσουν τα συµβατικά καύσιµα µε βιοκαύσιµα. Το 100% των αναγκών τους σε ηλεκτρισµό καλύπτεται από αιολικά πάρκα και το 75% της θέρµανσης προέρχεται από ηλιακή ενέργεια και καύσιµα βιοµάζας. Υπήρχαν 4 άξονες στους οποίους στηρίχθηκε αυτή η εφαρµογή των εναλλακτικών µορφών ενέργειας: Παραγωγή «πράσινης» ενέργειας για θέρµανση των δηµοσίων κτηρίων µε τη χρήση βιοµάζας. Θέρµανση των κατοικιών συνδυαστικά µε ενέργεια από βιοµάζα, ηλιακή και αιολική ενέργεια. Τοποθέτηση στο νησί αλλά και µέσα στη θάλασσα αεροτουρµπινών. 7
Σταδιακή µεταστροφή της τεχνολογίας µέσων µεταφοράς από την κίνηση µε βάση το πετρέλαιο και τη βενζίνη, στην χρήση της ηλεκτρικής ενέργειας ή καυσίµων από βιοµάζα. Έτσι εγκαταστάθηκε ένα εργοστάσιο παραγωγής βιοµάζας µε το όνοµα «αλυσίδα από µαργαριτάρια» από τα οργανικά απόβλητα που παράγουν τα ζώα στις τοπικές φάρµες και τα οργανικά απόβλητα των κατοικιών αλλά και από οποιοδήποτε ανόργανο απόρριµµα. Επίσης, δηµιουργήθηκαν εγκαταστάσεις παραγωγής θερµότητας από το άχυρο που µένει ως παραπροϊόν από δύο εργοστάσια που λειτουργούν γειτονικά µε το νησί. Μία ακόµη εγκατάσταση για την παραγωγή θερµικής ενέργειας βασίζεται στην ηλιακή ενέργεια. Το 75% της ενέργειας που καταναλώνεται στο νησί παράγεται από ανανεώσιµες πηγές ενέργειας, ποσοστό που προβλέπεται να φτάσει το 100% έως το 2013. Τα δύο πλέον εντυπωσιακά στοιχεία, είναι η ενεργός συµµετοχή των πολιτών σε αυτό το πρόγραµµα που µείωσε κατά 20% τη συνολική κατανάλωση ενέργειας και η άνοδος της τουριστικής κίνησης στο νησί κατά 36% σε διάστηµα µίας δεκαετίας λόγω υιοθέτησης των ανανεώσιµων πηγών ενέργειας. Το εγχείρηµα αυτό έχει προκαλέσει το ενδιαφέρον των ευρωπαϊκών αρχών αλλά ενθουσιάζει και τους ίδιους τους ανούς πολίτες. Οι ανοί ήταν προετοιµασµένοι πως η προσπάθειά τους να µειώσουν τις εκποµπές διοξειδίου του άνθρακα θα είχε κόστος στην οικονοµία. Ήξεραν πως υπήρχε αυτό το ενδεχόµενο. Όµως οι φόβοι δεν επαληθεύτηκαν. Η ανία έχει σήµερα µία από τις ισχυρότερες οικονοµίες στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Η ανεργία είναι µόλις 3,7%! (Οµάδα µελέτης, 2010) 1.2 Αντικείµενο διπλωµατικής εργασίας Η παρούσα διπλωµατική εργασία αποσκοπεί στην µελέτη της µετατροπής του νησιού Αγκίστρι, σε πράσινο νησί. Ουσιαστικά, εστιάζουµε σε τρεις άξονες µελέτης, που αφορούν την διαχείριση και προστασία του δάσους, την ολοκληρωµένη διαχείριση των στερεών αποβλήτων και των υγρών αποβλήτων. Και τα τρία ζητήµατα αποτελούν αντικείµενο µελέτης καθώς αποτελούν σηµαντικά περιβαλλοντικά προβλήµατα για το νησί. Επιπλέον, παρουσιάζεται σχετική έρευνα µε χρήση ερωτηµατολογίου, που έγινε στο Αγκίστρι και ακολουθεί ανάλυση των αποτελεσµάτων αυτής. 8
Στα πλαίσια της εργασίας, για καθένα από αυτά τα ζητήµατα γίνεται µια σύντοµη περιγραφή της παρούσας κατάστασης, στην συνέχεια αναφέρονται διαθέσιµες µέθοδοι και τεχνολογίες, και τέλος γίνεται η επιλογή της προτεινόµενης λύσης για την περίπτωση του νησιού Αγκίστρι, συνοδευόµενη από την αντίστοιχη αιτιολόγηση. Στο πρώτο µέρος, γίνεται µια αναλυτική παρουσίαση στοιχείων που αφορούν το Αγκίστρι ώστε να έχουµε µια συλλογή δεδοµένων και να αποκτήσουµε µια όσο το δυνατόν ξεκάθαρη εικόνα για το νησί. Στο δεύτερο µέρος, γίνεται αναφορά στα τρία ζητήµατα που αναφέρθηκαν, το δάσος, τα στερεά απορρίµµατα και τα υγρά απόβλητα. Αρχικά, δίνεται η εικόνα της παρούσας κατάστασης για κάθε ζήτηµα, στην συνέχεια ακολουθεί βιβλιογραφική ανασκόπηση και στην συνέχεια, παρουσιάζεται η προτεινόµενη λύση, η οποία απορρέει από τον συνδυασµό της παρούσας κατάστασης και των αναγκών που υπάρχουν και την βιβλιογραφική επισκόπηση και τις διαθέσιµες τεχνολογίες. Με σκοπό πάντα την προσέγγιση της πιο ρεαλιστικής, περιβαλλοντικά φιλικής και οικονοµικά εφικτής λύσης. Στο τρίτο και τελευταίο µέρος, γίνεται η παρουσίαση στατιστικής έρευνας που έγινε στο νησί και ανάλυση των αποτελεσµάτων αυτής και παρουσίαση διάφορων τρόπων ενηµέρωσης του κοινού για περιβαλλοντικά θέµατα. 1.3 ιάρθρωση εργασίας Η εργασία περιλαµβάνει, εκτός από την παρούσα εισαγωγή (Κεφάλαιο 1), έξι Κεφάλαια. Στο Κεφάλαιο 2 παρουσιάζονται γενικά στοιχεία για το Αγκίστρι, τα οποία συλλέχθηκαν από διάφορες δηµόσιες υπηρεσίες, φορείς, βιβλιογραφικές αναφορές, διαδίκτυο, αλλά και από το ίδιο το νησί. Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάζεται η υφιστάµενη κατάσταση του δάσους και της διαχείρισής του, παρατίθεται βιβλιογραφική έρευνα µεθόδων διαχείρισης της δασώδους βιοµάζας, και τέλος παρουσιάζεται ολοκληρωµένη πρόταση για την διαχείριση του δάσους και την αξιοποίηση της δασικής βιοµάζας. Στο Κεφάλαιο 4 παρουσιάζεται η υφιστάµενη κατάσταση στον τοµέα των στερεών απορριµµάτων και της διαχείρισης τους, παρατίθεται βιβλιογραφική έρευνα µεθόδων επεξεργασίας, και παρουσίαση του προβλήµατος των παραγόµενων απορριµµάτων σε διεθνές επίπεδο, και τέλος παρουσιάζεται ολοκληρωµένη πρόταση για την διαχείριση τους. 9
Στο Κεφάλαιο 5 παρουσιάζεται η υφιστάµενη κατάσταση στον τοµέα των υγρών αποβλήτων και της διαχείρισης τους, παρατίθεται βιβλιογραφική έρευνα µεθόδων επεξεργασίας και εφαρµογών, και τέλος παρουσιάζεται ολοκληρωµένη πρόταση για την διαχείριση τους. Στο Κεφάλαιο 6 παρουσιάζεται έρευνα που πραγµατοποιήθηκε στο νησί, µε χρήση ερωτηµατολογίου, και αναλύονται τα αποτελέσµατα αυτής. Επίσης, γίνεται παρουσίαση διάφορων τρόπων ενηµέρωσης του κοινού για περιβαλλοντικά θέµατα. Στο Κεφάλαιο 7 συνοψίζονται τα κύρια συµπεράσµατα της εργασίας. 10
Περιγραφή της περιοχής µελέτης 2.1 Γεωγραφική θέση ιοικητική υπαγωγή Το Αγκίστρι βρίσκεται στο κέντρο του Σαρωνικού κόλπου και είναι το µικρότερο κατοικήσιµο νησί του συµπλέγµατος των νησιών του Σαρωνικού. Πρωτεύουσα του νησιού είναι το Μεγαλοχώρι (ή Μύλος). Η κοινότητα Αγκιστρίου µε τους σχεδόν 1.000 µόνιµους κατοίκους, υπάγεται διοικητικά στην Νοµαρχεία Πειραιά,ανήκει στον νοµό Αττικής και στο γεωγραφικό διαµέρισµα του Σαρωνικού κόλπου. Συνολικά το νησί καταλαµβάνει έκταση 14 τετραγωνικών χιλιοµέτρων. Ο κόλπος της Επιδαύρου βρίσκεται στα νοτιοδυτικά του Αγκιστρίου και σε µικρή απόσταση βρίσκεται και η χερσόνησος των Μεθάνων.Η απόσταση του Αγκιστρίου από το λιµάνι του Πειραιά και το λιµάνι της Αίγινας είναι 22 και 3,5 ναυτικά µίλια αντίστοιχα. Περιµετρικά του Αγκιστρίου βρίσκονται οι βραχονησίδες ορούσα και Σπαλαθονήσι καθώς και η νήσος Κύρα. Μεταξύ Αγκιστρίου και της νήσου Αίγινας, βρίσκεται η νησίδα Μετώπη, η οποία είναι ένας µοναδικός βιότοπος καθώς βρίσκεται πάνω στον Ανατολικό Μεταναστευτικό διάδροµο. Εικόνα 2.1 ορυφορική εικόνα Σαρωνικού κόλπου µε τη θέση του νησιού Αγκίστρι (Google earth) 11
2.2 Μορφολογία Οι ακτογραµµές στην περιοχή του Αργοσαρωνικού πριν από 18.000 χρόνια, δεν είχαν καµία σχέση µε τις σηµερινές ακτογραµµές, ούτε σε µορφολογία ούτε σε γεωγραφική θέση, λόγω της έντονης σεισµικής δραστηριότητας στην περιοχή, ειδικά την περίοδο του Μ. Πλειστόκαινου. Η στάθµη της θάλασσας ήταν 125µ χαµηλότερα από την σηµερινή. Χαρακτηριστικά, η Πελοπόννησος ήταν ενωµένη µε την Αττική και τα νησιά Αγκίστρι, Αίγινα, Κύρα, ιάποροι, Λαγούσες, Σαλαµίνα, Φλέβες, τα οποία και αποτελούσαν ένα ενιαίο κοµµάτι ξηράς. Ουσιαστικά τα σηµερινά νησιά του Σαρωνικού αποτελούσαν µια γέφυρα ξηράς που ονοµαζόταν Παλαιό-ισθµός της Αίγινας, αφού ανατολικά αυτής της γέφυρας και της Πελοποννήσου υπήρχε µια λίµνη, η Παλαιολίµνη της Τροιζηνίας. Συνεπώς, το Αγκίστρι όπως και όλα τα νησιά του Σαρωνικού δηµιουργήθηκαν πριν από 18.000 χρόνια και φυσικά όχι όλα µαζί. Εκτιµάται ότι η αποκοπή των νησιών του Αργοσαρωνικού από την Αττική έγινε περίπου 6.000 χρόνια πριν, στην εποχή του Ολόκαινου, όπου έχουµε σηµαντική αύξηση της µέσης θερµοκρασίας και των βροχοπτώσεων. Λόγω αυτής της θερµοκρασιακής ανόδου έχουµε άνοδο της στάθµης της θάλασσας έως και 125µ µε αποτέλεσµα τον σχηµατισµό ακτογραµµών και παράκτιων περιοχών καθώς και την κατάκλιση κλειστών υδρολογικών λεκανών µε αλλαγή της φυσικό-γεωγραφικής τους λειτουργίας µε την µετατροπή τους αρχικά σε λίµνες και στην συνέχεια σε πυθµένα όρµων ή κόλπων. Μετά από όλη αυτή την γεωλογική δραστηριότητα των χιλιάδων ετών, το Αγκίστρι απέκτησε το σηµερινό του ελλειψοειδές σχήµα µε διαστάσεις µήκος και πλάτος 3,1 και 2 µίλια αντίστοιχα. Το ψηλότερο σηµείο του νησιού βρίσκεται στο κέντρο του όρους ρύµωνα, όπου το υψόµετρο εκεί φτάνει τα 275µ. Γενικά όµως το Αγκίστρι είναι ένα ηµιορεινό νησί αφού τα ψηλότερα σηµεία του, µετά το όρος ρύµωνα, είναι το Κοντάρι µε υψόµετρο 254µ και η Βιγκλιά µε υψόµετρο 214µ η οποία βρίσκεται στην Νοτιοανατολική ζώνη του νησιού. ύο από τα ακρωτήρια που υπάρχουν στο νησί είναι το ακρωτήριο Βαθύ το οποίο βρίσκεται στους δυτικούς πρόποδες του όρους Κοντάρι και το ακρωτήριο Σκυλόµαγκας το οποίο βρίσκεται στα Νοτιοανατολικά του νησιού. 12
Στο νησί υπάρχουν τρεις οικισµοί, το Μεγαλοχώρι, η Σκάλα και τα Λιµενάρια. Το Μεγαλοχώρι είναι η πρωτεύουσα του νησιού και από το 2006 είναι το δεύτερο λιµάνι του νησιού, καθώς το πρώτο και φυσικό λιµάνι, βρίσκεται στον οικισµό Σκάλα, 2,5 χλµ από το Μεγαλοχώρι. Οι πιο αξιοσηµείωτες παραλίες του νησιού είναι : Η Σκάλα, η οποία βρίσκεται στον φυσικό λιµένα στην βορειοανατολική πλευρά του νησιού και είναι µια αµµώδης παραλία. Το Μεγαλοχώρι, µια επίσης αµµώδης παραλία στο βόρειο τµήµα του νησιού. Η ραγωνέρα, στο δυτικό άκρο του νησιού, πρόκειται για µια παραλία µε βότσαλα. Στο δυτικό τµήµα του νησιού υπάρχουν επίσης και οι αποµονωµένες παραλίες Σκληρή και Χαλικιάδα. Η παραλία Μαρίζα βρίσκεται στο χωριό Λιµενάρια, δυτικά του νησιού και πρόκειται για µια βραχώδη παραλία. Η Απόνησος, µια αβαθής παραλία που βρίσκεται µεταξύ του Αγκιστρίου και του ιδιωτικού νησιού της Απονήσου. Στον υποθαλάσσιο χώρο, µεταξύ του Αγκιστρίου και των Μεθάνων, σε βάθος 147µ βρίσκεται το ηφαίστειο Παυσανίας. Το κέντρο του κρατήρα του βρίσκεται σε βάθος 25µ και η τελευταία δράση του εκτιµάται ότι έγινε το 1700. Εικόνα 2 ορυφορική εικόνα της νήσου Αγκίστρι. ιακρίνεται η ορεινή µορφολογία και η µικρή παρουσία πεδινών εκτάσεων ( Google earth). 13
2.3 Χλωρίδα Πανίδα 2.3.1 Χλωρίδα Σηµαντικό τµήµα του νησιού καλύπτεται από χαµηλούς καταπράσινους λόφους, οι οποίοι καλύπτονται από πευκοδάση, που αποτελούνται από πεύκα ή από κουκουναριές. Στο νησί υπάρχουν χωράφια τα οποία καλύπτονται µε αγριολούλουδα και σπέρνονται συνήθως µε δηµητριακά, ανάµεσα τους υπάρχουν συκιές, ελιές και αµυγδαλιές. Επίσης η χλωρίδα περιλαµβάνει τα Pinus halepensis και το Stachys plumose. Το Αγκίστρι θεωρείται ένα από τα πιο πράσινα νησιά της Ελλάδας και αυτό γιατί εκτός από το δάσος που υπάρχει στο νησί, το 70% της επιφάνειας του καλύπτεται από πουρνάρια, (κράταιγοι, γκορτσιές) καθώς και φρύγανα (θυµάρια, κουνούκλες, ηλιάνθεµα) και την πολυετή γαλατσίδα Euphorbia biglandulosa η οποία κυριαρχεί στο νησί. Στο Αγκίστρι φυτρώνουν επίσης αναρριχώµενα πολυετή φυτά όπως διάφορα αγιοκλήµατα, κισσός, σµίλικας τα οποία µαζί µε κουµαριές, πουρνάρι, αριά, φυλίκι, χρυσόξυλο, σχοίνο, σχηµατίζουν θαµνώνες. Όσον αφορά την υποθαλάσσια βλάστηση στην ευρύτερη περιοχή, παρακάτω δίνονται ορισµένοι από φυτοβενθικοί οργανισµοί : Φαιόφυτα : Cystoseira crinitophylla, Cystoseira mediterranea, Dictyopteris membranacea, Dictyota dichotoma, Dictyota linearis, Halopteris scoparia. Ροδόφυτα : Hypnea musciformis, Jania sp, Laurencia microcladia, Padina pavonica. Χλωρόφυτα : Ulva lactuca, Ulva rigida, Cladophora sp. 2.3.2 Πανίδα Στο Αγκίστρι, ζουν διάφορα είδη ζώων. Αλεπούδες, λαγοί, κουνάβια, τσακάλια και τρωκτικά είναι κάποια από τα µεγαλόσωµα ζώα, ενώ υπάρχουν σαύρες, αράχνες και διάφορα έντοµα,όπως Κολεόπτερα, Υµενόπτερα, Κολλέµβολα, Φυσάνουρα, ίπτερα και Λεπιδόπτερα. Την κατηγορία των πτηνών αντιπροσωπεύουν οι πέρδικες (σε µικρό ποσοστό) τα κοτσύφια, τα φλώρια, οι καρδερίνες, οι κορυδαλλοί καθώς και κάποια κορακοειδή και γεράκια. 14
Στην ευρύτερη θαλάσσια περιοχή γύρω από το Αγκίστρι, ζουν πολλοί θαλάσσιοι οργανισµοί καθώς και αρκετά είδη ψαριών, όπως σκορπιοί, σαλουβάρδοι, µπαρµπούνια, λίχνοι, στείρες, λείτσες, ροφοί κ.α. Οι κύριοι φυσικοί παράγοντες είναι η µορφολογία του βυθού, τα ρεύµατα, το βάθος, η θερµοκρασία του νερού και η αλατότητα. Στην περιοχή του Σαρωνικού υπάρχει οµοιοµορφία περιβαλλοντικών συνθηκών. Η θερµοκρασία κυµαίνεται από 21 βαθµούς κελσίου το καλοκαίρι µέχρι 11 βαθµούς κελσίου το χειµώνα. Τέλος, συναντάµε και ζωοβενθικούς οργανισµούς, όπως τα µαλάκια Abra nitida, Venus gallina, Corbula gibba και οι πολύχαιτοι Capitella capitata, Heteromastus filiformis, Lumbrineris latreilli, Polydora antennata. 2.4 ηµογραφικά, Οικιστικά και Οικονοµικά Χαρακτηριστικά Κατά παράδοση τα κύρια προϊόντα του νησιού είναι η ρετσίνα από πεύκο, το ελαιόλαδο, τα σύκα, τα αµύγδαλα, η ρίγανη, το κριθάρι και τα φρούτα. Όµως τα τελευταία περίπου 40 χρόνια η οικονοµία του νησιού στηρίζεται στον τουρισµό. Παρακάτω παρατίθενται πίνακες και στοιχεία της Ε.Σ.Υ.Ε από την τελευταία απογραφή του 2001, σχετικά µε τον πληθυσµό, την κατανοµή της γης, τα κτήρια κλπ. Πίνακας 2.1 Στατιστικά στοιχεία για τον πληθυσµό (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) ΚΟΙΝΟΤΗΤΑ ΑΓΚΙΣΤΡΙΟΥ Κ.. Αγκιστρίου Μεγαλοχώρι (τ.αγκίστριον) Λιµενάρια Σκάλα Πραγµατικός Πληθυσµός Σύνολο 920 920 461 105 354 Απογραφέντες στο δήµο ή την κοινότητα που είναι δηµότες Απογραφέντες σε άλλους δήµους ή κοινότητες 732 732 371 100 261 84 84 48 3 33 Αλλοδαποί 104 104 42 2 60 Χωρίς υπηκοότητα - Αδιευκρίνιστη υπηκοότητα Νόµιµος πληθυσµός Σύνολο 876 ηµότες στο δήµο ή την κοινότητα που απογράφηκαν 0 0 0 0 0 732 ηµότες σε άλλους δήµους ή κοινότητες 124 Απόντες στο εξωτερικό(1) 20 15
Κάνοντας µια σύγκριση του πληθυσµού του Αγκιστρίου τις χρονιές 1991 και 2001, βλέπουµε ότι: Ο πληθυσµός το 1991 είναι 791 ενώ το 2001 αυξάνεται σε 920. Υπάρχει µια αύξηση της τάξης του 16,3%, αρκετά µεγάλο ποσοστό. Στην συνέχεια παρατίθεται πίνακας µε τον οικονοµικά ενεργό πληθυσµό κατά τα έτη 1991 και 2001. Πίνακας 2.2 Οικονοµικά ενεργός πληθυσµός για τα έτη 1991 και 2001 (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Κλάδος οικονοµικής δραστηριότητας Έτος 1991 Έτος 2001 Σύνολο 161 279 Γεωργία, κτηνοτροφία θήρα και δασοκοµία, αλιεία 4 9 Ορυχεία και λατοµία 1 0 Μεταποιητικές βιοµηχανίες 7 18 Παροχή ηλεκτρικού ρεύµατος φυσικού αερίου και νερού 0 5 Κατασκευές 29 62 Χονδρικό και λιανικό εµπόριο επισκευή 11 33 Ξενοδοχεία και εστιατόρια 14 27 Μεταφορές αποθήκευση και επικοινωνίες 48 54 Ενδιάµεσοι χρηµατοπιστωτικοί οργανισµοί, διαχείριση ακίνητης περιουσίας 7 12 ηµόσια διοίκηση, άµυνα υποχρ. Κοινωνική ασφάλιση 5 14 Εκπαίδευση 5 8 Υγεία και κοινωνική µέριµνα 0 4 Λοιπές υπηρεσίες 1 13 Νέοι, µη δυνάµενοι να καταταγούν κατά κλάδο 29 20 Όπως βλέπουµε από τον παραπάνω πίνακα, ο δευτερογενής τοµέας κυριαρχεί, ενώ ακολουθεί ο τριτογενής και σε µικρότερο ποσοστό ο πρωτογενής. Σηµαντικοί κλάδοι είναι οι κατασκευές, οι ξενοδοχειακές επιχειρήσεις και οι µεταφορές, αποθήκευση, επικοινωνίες. 16
2.5 Κατανοµή της έκτασης στις βασικές κατηγορίες χρήσης / κάλυψης Πυκνότητα πληθυσµού ανά τ.χµ. : 68,83 Γεωργικές Περιοχές Πίνακας 2.3 Κατανοµή της έκτασης γεωργικών περιοχών (τ.χ.µ) (http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Μόνιµες καλλιέργειες 0 Αρόσιµη γη 0,6 Βοσκότοποι-Μεταβατικές δασώδεις/θαµνώδεις εκτάσεις 0 Βοσκότοποι - Συνδυασµοί θαµνώδους και / ή ποώδους βλάστησης 0,4 Βοσκότοποι - Εκτάσεις µε αραιή ή καθόλου βλάστηση 0 Ετερογενείς γεωργικές περιοχές 0,6 άση, Ηµι-φυσικές Εκτάσεις Πίνακας 2.4 Κατανοµή της έκτασης δασών, ηµι-φυσικών περιοχών (τ.χ.µ) (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) άση 9,2 Μεταβατικές δασώδεις-θαµνώδεις εκτάσεις 0,1 Συνδυασµοί θαµνώδους και / ή ποώδους βλάστησης 2,2 Εκτάσεις µε αραιή ή καθόλου βλάστηση 0 Εκτάσεις που καλύπτονται από νερά Πίνακας 2.5 Κατανοµή της έκτασης περιοχών που καλύπτονται από νερά (τ.χ.µ) (http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Χερσαία ύδατα 0 Εσωτερικές υγρές ζώνες 0 Παραθαλάσσιες υγρές ζώνες 0,1 17
Τεχνητές περιοχές Πίνακας 2.6 Κατανοµή της έκτασης τεχνητών περιοχών (τ.χ.µ) (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Αστική οικοδόµηση 0,4 Βιοµηχανικές και εµπορικές ζώνες 0 ίκτυα συγκοινωνιών 0 Ορυχεία, χώροι απόρριψης απορριµµάτων και εργοτάξια 0 Τεχνητές, µη γεωργικές ζώνες πρασίνου, χώροι αθλητικών και πολιτιστικών δραστηριοτήτων 0 Πίνακας 2.7 Κτίρια κατά αποκλειστική χρήση και αριθµός των κανονικών κατοικιών τους. (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Σύνολο κτιρίων αποκλειστικής χρήσης 817 Αποκλειστική χρήση κτιρίων *Κατοικίες 553 Εκκλησίες Μοναστήρια 12 Ξενοδοχεία 31 Εργοστάσια Εργαστήρια 3 Σχολικά κτίρια 4 Καταστήµατα Γραφεία 21 Σταθµοί αυτοκινήτων (παρκινγκ) 0 Νοσοκοµεία, Κλινικές κλπ 1 Άλλες χρήσεις 192 Αριθµός **κανονικών κατοικιών 819 (*Κατοικία είναι, γενικά, ένας χώρος από την κατασκευή του χωριστός και ανεξάρτητος, που χτίστηκε ή µετατράπηκε µε σκοπό να χρησιµοποιηθεί για να καλύψει στεγαστικές ανάγκες ή χρησιµοποιείται για στέγαση κατά το χρόνο της απογραφής, έστω και αν δεν προοριζόταν για το σκοπό αυτό. **Kανονική κατοικία είναι η µόνιµη και ανεξάρτητη κατασκευή που αποτελείται από ένα, τουλάχιστον, κανονικό δωµάτιο και προορίζεται για κατοικία ενός νοικοκυριού.) Πίνακας 2.8 Κτίρια κατά αριθµό ορόφων. (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Σύνολο κτηρίων 903 Αριθµός κτηρίων µόνο ισόγεια(µε ή χωρίς υπόγειο) 476 ισόγεια ή πιλοτές (µε ή χωρίς υπόγειο) µε αριθµό ορόφων 1 387 ισόγεια ή πιλοτές (µε ή χωρίς υπόγειο) µε αριθµό ορόφων 2 33 ισόγεια ή πιλοτές (µε ή χωρίς υπόγειο) µε αριθµό ορόφων 3-5 7 ισόγεια ή πιλοτές (µε ή χωρίς υπόγειο) µε αριθµό ορόφων 6 & άνω 0 Με πιλοτή 10 18
Πίνακας 2.9 Κτίρια κατά κύρια υλικά κατασκευής τους, µορφή επικάλυψης και κύρια υλικά επικάλυψης της κεκλιµένης στέγης. (ΕΣΥΕ http://www.statistics.gr/portal/page/portal/esye) Κύρια υλικά κατασκευής του κτιρίου - Σύνολο κτιρίων Μπετόν 903 Μέταλλο 437 Ξύλο 0 Τούβλα - Τσιµεντόλιθοι 4 Πέτρα 225 Άλλα υλικά 1 ε δηλώθηκε 1 Μορφή επικάλυψης του κτιρίου και κύρια υλικά επικάλυψης της κεκλιµένης στέγης Με ταράτσα (δώµα) 322 Με κεκλιµένη στέγη Κεραµίδια 419 Φύλλα Επικάλυψης 162 Άλλα Υλικά 0 2.6 Ιστορικά Πολιτιστικά Στοιχεία Στην αρχαιότητα, το Αγκίστρι ονοµαζόταν Κεκρυφάλεια που σηµαίνει στολισµένη κεφαλή. Το νησί, µαζί µε τα υπόλοιπα του Αργοσαρωνικού αποτελούσαν το βασίλειο της Αίγινας, του µυθικού βασιλεία Αιακού. Αναφέρεται από τον Όµηρο ως σύµµαχος της Αίγινας στον Τρωικό πόλεµο (Ιλιάδα, έπος Α, ραψ. Β, στίχος 562) ενώ αναφέρεται ακόµα από τους ιστορικούς Θουκυδίδη (470-335πχ) και ιόδωρο (90-21 πχ). Το σηµερινό Αγκίστρι ήταν ο τόπος όπου οι Αθηναίοι νίκησαν τον ενωµένο στόλο της Επιδαύρου, της Αίγινας και της Κορίνθου. Μέχρι σήµερα οι ανασκαφές έχουν φέρει στο φως ποίκιλα ενδιαφέροντα αρχαιολογικά ευρήµατα που δείχνουν ότι το νησί κατοικήθηκε πριν από 2.500 χρόνια. Λόγω του µικρού του µεγέθους, το Αγκίστρι δεν µπορούσε να δηµιουργήσει µια αυτόνοµη οικονοµία και η φυσική του διαµόρφωση δεν µπορούσε να υποστηρίξει ισχυρή άµυνα στις όποιες επιδροµές. Κατά τον 14 ο αιώνα κατοικήθηκε από τους Αρβανίτες, όµως στους επόµενους αιώνες οι κάτοικοι το εγκατέλειψαν λόγω των επιδροµών από τους πειρατές. Κατά την διάρκεια του πολέµου της ανεξαρτησίας το Αγκίστρι είχε πολύ σηµαντικό ρόλο. Ήταν η κύρια βάση και κρυψώνα του επαναστάτη Μετροµάρα, του οποίου ο τάφος βρίσκεται στον οικισµό Μεγαλοχώρι. 19
Το 1835 το Αγκίστρι είναι επίσηµα αναγνωρισµένη κοινότητα του νεοσύστατου ελληνικού κράτους, µε πληθυσµό 248 κατοίκων. Το 1960 γίνεται η απευθείας ακτοπλοϊκή σύνδεση του νησιού µε το λιµάνι του Πειραιά ενώ το 1973 γίνεται η ηλεκτροδότηση του νησιού. Η τουριστική ανάπτυξη του Αγκιστρίου αρχίζει να γίνεται στις δεκαετίες του 1970 1980. Περιοχές αρχαιολογικού ενδιαφέροντος στο Αγκίστρι είναι η Μεγαρίτσα, Απόνησος καθώς και το Κοντάρι. Στο Αγκίστρι υπάρχουν αρκετοί ναοί. Συγκεκριµένα, στα Λιµενάρια υπάρχουν οι ιεροί ναοί του Αγίου Νικολάου και της Αγίας Κυριακής. Στην Σκάλα, βρίσκεται ο ιερός ναός των Αγίων Αναργύρων, στο Μεγαλοχώρι βρίσκονται οι ναοί των Αγίων Πάντων και της Ζωοδόχου πηγής. Στην περιοχή Μετόχι υπάρχει ο ναός της Παναγίας, ενώ στην περιοχή Πολέµι βρίσκεται ο ναός της Αγίας Βαρβάρας. 2.7 Γεωµορφολογικά Υδρογεωλογικά στοιχεία Το Αγκίστρι βρίσκεται ανάµεσα στην χερσόνησο των Μεθάνων και την νήσο Αίγινα σε απόσταση 4 χιλιόµετρα βόρεια και 6 χιλιόµετρα νοτιοδυτικά αντίστοιχα. Ανάµεσα στην Αίγινα και το Αγκίστρι εντοπίζεται το µικρότερο βάθος της ευρύτερης περιοχής, το οποίο δεν ξεπερνά τα 15 µέτρα. Γενικά το Αγκίστρι θα µπορούσε να χαρακτηρισθεί ως ένα λοφώδες νησί. ιακρίνεται ένας κύριος ορεινός όγκος στην περιοχή Κοντάρι, που αποτελείται κυρίως από ανθρακικά πετρώµατα. Ενώ στην Νότια πλευρά του νησιού βρίσκεται το χαµηλότερο σηµείο του νησιού, στα δυτικά του οικισµού Λιµενάρια, όπου λόγω του χαµηλού υψοµέτρου αναπτύσσονται αλυκές (εικόνα 2.3). Στον απλοποιηµένο γεωλογικό χάρτη που βλέπουµε παρακάτω (σχήµα 2.1), παρατηρούµε το γεωλογικό προφίλ του νησιού. Παρατηρούµε ότι το βόρειο τµήµα του νησιού καλύπτεται από πλειστοκαινικούς ψαµµιτικούς- κροκαλοπαγείς σχηµατισµούς, καθώς και πλειοκαινικές µάργες. Όσον αφορά την υδρογεωλογία του νησιού, δεν υπάρχουν πολλά περιθώρια ώστε να έχουµε διαµόρφωση κάποιου υδροφόρου ορίζοντα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι περιµετρικά του νησιού, οι ασβεστολιθικοί σχηµατισµοί βρίσκονται σε άµεση επαφή µε την θάλασσα και υπάρχει υδραυλική επικοινωνία. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα, το βρόχινο νερό να µην κατακρατείται, και να διαφεύγει στη θάλασσα. Παρ όλα αυτά, στο βόρειο τµήµα του νησιού φαίνεται να αναπτύσσεται µικρή υδροφορία. 20
Σχήµα 2.1 Απλοποιηµένος Γεωλογικός χάρτης νήσου Αγκίστρι (οµάδα µελέτης, 2010) Εικόνα 2.3 Άποψη του χώρου των Αλυκών στο Αγκίστρι (οµάδα µελέτης, 2010) 21
2.8 Μετεωρολογικά στοιχεία Πληροφορίες για τα µετεωρολογικά δεδοµένα στο Αγκίστρι, αντλούµε από τον µετεωρολογικό σταθµό της Αίγινας, καθώς στο Αγκίστρι δεν υπάρχει µετεωρολογικός σταθµός. Ο σταθµός της Αίγινας βρίσκεται σε αρκετά κοντινή απόσταση από το Αγκίστρι και για τον λόγο αυτό θεωρούµε ότι τα δεδοµένα που παρέχονται είναι αντιπροσωπευτικά και για το Αγκίστρι. Παρακάτω δίνονται συγκεντρωτικά µετεωρολογικά δεδοµένα για το Αγκίστρι, για την χρονική περίοδο 1974 1997. Πίνακας 2.10 Μετεωρολογικά δεδοµένα για το νησί Αγκίστρι. Χρονική περίοδος 1974-1997 (Μετεωρολογικός σταθµός ΕΜΥ στην Αίγινα) Μέση ετήσια θερµοκρασία 19,4 0 C Μέγιστη θερµοκρασία 41,2 0 C Ελάχιστη θερµοκρασία -1 0 C Ψυχρότερος µήνας Φεβρουάριος (10,8 0 C) Θερµότερος µήνας Ιούλιος (29,3 0 C) Μέσο ετήσιο ύψος βροχόπτωσης 380 mm Μήνας µε µέση υψηλότερη βροχόπτωση εκέµβριος (72,1 mm) Μέγιστο ύψος βροχής 24ώρου 81,3 mm Μέση ετήσια σχετική υγρασία 60,8% ιεύθυνση ανέµου Αύγουστο Μάρτιο Βορειοανατολική ιεύθυνση ανέµου Απρίλιο Ιούλιο Νοτιοανατολική 2.9 Προστατευόµενες περιοχές Αρχαιολογικοί χώροι 22
Σύµφωνα µε την βάση δεδοµένων για την Ελληνική φύση ΦΙΛΟΤΗΣ του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου, το Αγκίστρι έχει χαρακτηρισθεί βιότοπος CORINE στο σύνολο της έκτασης του. εν ανήκει σε προστατευόµενες περιοχές διεθνούς σηµασίας NATURA 2000. Το Αγκίστρι έχει κηρυχθεί καταφύγιο άγριας ζωής και συνεπώς απαγορεύεται το κυνήγι. Στην περιοχή του Αγκιστρίου υπάρχει ένας αρχαιολογικός χώρος. Ολόκληρη η νήσος Κύρα, η οποία υπάγεται διοικητικά στο Αγκίστρι, έχει χαρακτηρισθεί ως αρχαιολογικός χώρος. (οµάδα µελέτης Αγκίστρι πράσινο νησί, 2010) άσος 3.1 ιαχείριση δάσους Σκοπός της διαχείρισης του δάσους του Αγκιστρίου είναι αφενός η προστασία του φυσικού πλούτου και αφετέρου η βιώσιµη διαχείριση της δασικής βιοµάζας. Στο Αγκίστρι, το 80% της έκτασης του νησιού καλύπτεται από δασώδη έκταση, µε εµφανή την έλλειψη χώµατος στο έδαφος, το οποίο είναι γενικά βραχώδες. Το δάσος αποτελείται από πεύκα, ηλικίας 50 ετών καθώς και γηραιότερα άνω των 100 χρόνων, τα οποία ανήκουν στο είδος Pinus halepensis. Στο έδαφος φύονται κατά τόπους, σχίνα και πουρνάρια, ενώ έντονη είναι η παρουσία διαφόρων αναρριχητικών φυτών. (οµάδα µελέτης,2010 ) Πλέον η υλοτοµία έχει σταµατήσει στο νησί, και το δάσος δεν καθαρίζεται από τα ξερά τµήµατα. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα να έχει συσσωρευτεί µεγάλος όγκος από 23
ξερά κλαδιά, τα οποία αποτελούν άµεσο κίνδυνο για πυρκαγιά. Εκτός από το δάσος, στο Αγκίστρι υπάρχουν καλλιέργειες από ελιές και αµπέλια καθώς και κηπευτικά προϊόντα που καλλιεργούν στους κήπους των σπιτιών τους οι κάτοικοι. Η γενική εικόνα του Αγκιστρίου συντίθεται από πυκνή βλάστηση, καθαρή θάλασσα, καθαρή ατµόσφαιρα και την, προς το παρόν, περιορισµένη δόµηση. Όµως, για να συνεχίσει το Αγκίστρι να διαθέτει αυτό το υπέροχο δάσος που είναι η πηγή ζωής για το νησί, θα πρέπει άµεσα να γίνουν παρεµβάσεις τόσο για τον τακτικό καθαρισµό του, όσο και για την περαιτέρω βιώσιµη διαχείριση του. 3.2 Ενεργειακή αξιοποίηση του δάσους Σύµφωνα µε την Ευρωπαϊκή Περιβαλλοντική Πολιτική, η χώρα οφείλει να επιτύχει ορισµένα ποσοστά παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιµες πηγές. Η εκµετάλλευση της παραγόµενης βιοµάζας από το δάσος του Αγκιστρίου είναι ενδεχοµένως µια καλή περίπτωση χρήσης ανανεώσιµων πηγών ενέργειας, η οποία παράλληλα µπορεί να µειώσει σηµαντικά τους κινδύνους καταστροφικής πυρκαγιάς. Η αξιοποίηση της δασικής βιοµάζας θα πρέπει να γίνει κοντά στην πηγή παραγωγής, δηλαδή πάνω στο ίδιο το νησί. Έτσι θα είναι οικονοµικά βιώσιµη και ουσιαστική, καθώς πρόκειται για ένα µικρό νησί και ένα µικρό δάσος η παραγωγή του οποίου δεν θα είναι αρκετά µεγάλη ώστε να είναι εµπορεύσιµη εκτός νησιού. Ανανεώσιµες πηγές ενέργειας και βιοµάζα Η βιοµάζα, όπως και οι περισσότερες ανανεώσιµες µορφές ενέργειας, πηγάζει από τον ήλιο. Ο βασικός µηχανισµός που επιτρέπει τη µετατροπή της ηλιακής ενέργειας σε βιοµάζα είναι η φωτοσύνθεση. Με τη φωτοσύνθεση η ενέργεια του φωτός µετατρέπεται σε χηµική ενέργεια, η οποία αποθηκεύεται στα συστατικά της βιοµάζας, που αρχικά είναι τα µονοσακχαρίδια. Η µετατροπή αυτή εκφράζεται µε την χηµική αντίδραση : 6CO2 + 6H2O ϕως C6H12O6 + 6O2 Με τη φωτοσύνθεση, ανόργανα υλικά, όπως το διοξείδιο του άνθρακα (CO 2 ) και το νερό (H 2 Ο), µετατρέπονται σε οργανικά και απελευθερώνεται οξυγόνο. Από τα αρχικά οργανικά προϊόντα της φωτοσύνθεσης (µονοσακχαρίδια) απορρέουν µε πρόσθετες χηµικές αντιδράσεις δευτερεύοντα προϊόντα όπως τα πολυσακχαρίδια, τα 24
λιπίδια και ένα µεγάλο εύρος οργανικών ενώσεων. (Kucuk & Demirbas,1995). Όταν η βιοµάζα καίγεται, η διεργασία αντιστρέφεται και η ενέργεια, η οποία αποθηκεύτηκε κατά τη φωτοσύνθεση, απελευθερώνεται. (Βουρδούµπας,1998) Ο όρος βιοµάζα περιλαµβάνει οποιοδήποτε υλικό προέρχεται από ζωντανούς οργανισµού. Οι πιο συνηθισµένοι τύποι βιοµάζας είναι τα αγροτικά και δασικά υπολείµµατα (άχυρα, κλαδέµατα, προϊόντα υλοτοµίας, καθαρισµοί δασών κ.ά.), τα υπολείµµατα γεωργικών / δασικών βιοµηχανιών (πυρηνόξυλο, πριονίδια, απόβλητα τυροκοµείου κ.ά.), τα απόβλητα κτηνοτροφίας (κοπριές, απόβλητα σφαγείων), τα αστικά υγρά απόβλητα, καθώς και το οργανικό κλάσµα των αστικών στερεών αποβλήτων. Αν εξαιρέσουµε την ανακύκλωση (π.χ. τα φυτικά υπολείµµατα της κουζίνας καθώς και τα πράσινα του κήπου µπορούν µε κοµποστοποίηση να µας δώσουν λίπασµα), από τη βιοµάζα µπορούµε να παραγάγουµε ενέργεια µε πολλούς τρόπους: τα υδαρή απόβλητα καθώς και τα σκουπίδια στους ΧΥΤΑ µε αναερόβια χώνευση µας δίνουν βιοαέριο (αέριο µε σηµαντικό ποσοστό µεθανίου) που µπορεί να καεί παράγοντας βιοενέργεια. Στην Ε.Ε. αποτελεί το µεγαλύτερο ποσοστό στην παραγόµενη ενέργεια από Α.Π.Ε. (66% το 2005), ενώ είναι στην τρίτη θέση στην παραγόµενη ηλεκτρική ενέργεια µετά την υδροηλεκτρική και την αιολική (15,8% το 2005). Αφορά όλη την αγορά βιοκαυσίµων στις µεταφορές, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας ή και θερµότητας. Η θέρµανση χώρων µε τη χρήση βιοµάζας περιλαµβάνει πολλές λύσεις: τζάκι, στόφα, ξυλόσοµπα, λέβητες πυρηνόξυλου ή καυσόξυλου, τηλεθέρµανση, λέβητες ή σόµπες για συσσωµατώµατα βιοµάζας (pellets).υπάρχουν ξυλόσοµπες που δίνουν εγγύηση για θέρµανση ολόκληρου του σπιτιού και ενεργειακά τζάκια και ξυλόσοµπες που µπορούν να θερµαίνουν και το νερό της κεντρικής θέρµανσης ή νερό χρήσης επιπλέον του χώρου στον οποίο βρίσκονται. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η θέρµανση χώρων µε αγροτοβιοµηχανικά υπολείµµατα (πυρηνόξυλο, κουκούτσια κ.λπ.) που λαµβάνει χώρα σε ορισµένες περιοχές της Ελλάδας σε λέβητες που καίνε τα ανάλογα υπολείµµατα και πετρέλαιο. Έτσι µπορεί κάνεις να επωφεληθεί από τα χαµηλά κόστη που παρουσιάζουν στην αγορά αυτά τα υπολείµµατα συγκεκριµένες εποχές του χρόνου, ενώ εξασφαλίζει τη θέρµανση του σπιτιού για όλη την περίοδο. (Κοδοσάκης, 1994). Τηλεθέρµανση είναι η παραγωγή θερµικής ενέργειας µε µορφή υπέρθερµου νερού από ένα κεντρικό σύστηµα, η µεταφορά της θερµικής ενέργειας και η διανοµή της 25
στις κατοικίες της πόλης. Στην κεντρική και βόρεια Ευρώπη είναι πολύ διαδεδοµένη, ενώ στην Ελλάδα υπάρχουν µόνο οι τηλεθερµάνσεις που λειτουργούν χρησιµοποιώντας την απορριπτόµενη θερµότητα των σταθµών παραγωγής της ΕΗ. Τέλος, µια από τις τελευταίες εφαρµογές για την θέρµανση χώρων µε βιοµάζα είναι τα τυποποιηµένα καύσιµα βιοµάζας (pellets), η διαχείριση των οποίων προσοµοιάζει µε αυτή του πετρελαίου και καίγονται σε σόµπες και λέβητες µε µεγάλη απόδοση. Στην Ελλάδα λειτουργούν ήδη δύο µονάδες παραγωγής pellets, ενώ υπάρχουν εισαγωγές του απαραίτητου εξοπλισµού (σόµπες, λέβητες). Λέβητες βιοµάζας υπάρχουν σε διάφορα µεγέθη για να καλύψουν ανάγκες σε διαφορετικού µεγέθους κτίρια. Επειδή η αξιοποίηση της βιοµάζας αντιµετωπίζει συνήθως τα µειονεκτήµατα της µεγάλης διασποράς, του µεγάλου όγκου και των δυσχερειών συλλογής-µεταποίησης- µεταφοράς-αποθήκευσης των υλικών, είναι προτιµότερο η αξιοποίησή της να γίνεται πλησίον του τόπου παραγωγής της. Παρακάτω αναφέρονται και αναλύονται τρόποι επεξεργασίας της βιοµάζας του δάσους : Ενεργειακή αξιοποίηση µε καύση του ξύλου Ανθρακοποίηση Αεριοποίηση Πυρόλυση Χώνευση (Βουρδούµπας,1998), ( Esteban et al, 2008) 3.2.1 Ενεργειακή αξιοποίηση µε καύση του ξύλου Καύση, ορίζουµε την ταχεία ένωση µιας ουσίας µε οξυγόνο, η οποία συνοδεύεται από έκλυση ακτινοβολίας και θερµότητας. Χρησιµοποιείται για παραγωγή θερµότητας µε µετατροπή της χηµικής ενέργειας που εµπεριέχει το καύσιµο σε θερµική. Για να ξεκινήσει µια αντίδραση καύσης θα πρέπει να υπάρχει µια αρκετά υψηλή θερµοκρασία ανάφλεξης. Η καύση είναι εξώθερµη αντίδραση, αλλά επίσης απαιτεί ενέργεια για να πυροδοτηθεί. (Kucuk& Demirbas,1995) Η καλή ανάµιξη καύσιµου και οξυγόνου είναι απαραίτητη για να µην επιβαρυνθεί η διαδικασία καύσης από πιθανή εµφάνιση φαινοµένων αντίστασης στην µεταφορά µάζας, κάτι πολύ συνηθισµένο σε ταχέα χηµικά φαινόµενα. 26
Η βασική χρήση του ξύλου ως καύσιµο είναι είτε χρησιµοποιώντας την θερµότητα από την απευθείας καύση, είτε έµµεσα, χρησιµοποιώντας την παραγόµενη θερµότητα για θέρµανση νερού σε µπόιλερ µε σκοπό την παραγωγή ατµού και τελικά ηλεκτρικής ενέργειας (κυρίως για βιοµηχανική χρήση). Ορισµένοι καυστήρες είναι σχεδιασµένοι ώστε να καίνε ξύλο το οποίο περιέχει πολύ χαµηλό ποσοστό υγρασίας. Αυτό είναι σηµαντικό εµπόδιο στην αξιοποίηση της πράσινη βιοµάζας όπως τα κλαδέµατα και τα χλωρά ξύλα. Υπάρχουν τρείς µεγάλες κατηγορίες καυστήρων ανάλογα µε τον τρόπο µε τον οποίο καίγεται το ξύλο: Συστήµατα σταθερής κλίνης Συστήµατα ρευστοποιηµένης κλίνης Συστήµατα αιώρησης Και τα τρία παραπάνω συστήµατα είναι περίπου ίδια στον τρόπο λειτουργίας τους. Παρόλα αυτά, το σύστηµα στερεάς κλίνης είναι το πιο διαδεδοµένο καθώς λειτουργεί µε ξύλα µε µεγάλο εύρος µεγεθών και περιεκτικότητας σε υγρασία. Το σύστηµα ρευστοποιηµένης κλίνης λειτουργεί µε,µικρά κοµµάτια ξύλου και πριονίδι και µε ξύλα υψηλής περιεκτικότητας σε υγρασία. Τέλος, τα συστήματα αιώρησης λειτουργούν με πολύ μικρά κομμάτια ξύλου ή ακόμα και με σκόνη ξύλου. Εξ αιτίας του µικρού χρόνου επαφής, τα συστήµατα αιώρησης µπορούν να είναι αποτελεσµατικά µε ορισµένου µεγέθους και περιεχόµενης υγρασίας ξύλα. (Pelaez Samaniego et al, 2006). Το µεγαλύτερο µέρος της ξηρής µάζας του ξύλου είναι η λιγνίνη και η κυτταρίνη, φυσικές πολυµερείς ενώσεις που αποτελούν το µεγαλύτερο µέρος της ξηρής µάζας του. Η κυτταρίνη είναι πολυσακχαρίδιο, το µόριό της είναι µακριά αλυσίδα αποτελούµενη από µόρια γλυκόζης. Η λιγνίνη είναι πλούσια σε άνθρακα και υδρογόνο και η θερµογόνος δύναµή της είναι υψηλότερη της κυτταρίνης. Το ξύλο και ο φλοιός του περιέχουν επίσης υγρές οργανικές ουσίες όπως οι φαινόλες και τα τερπένια. Συγκριτικά µε άλλα καύσιµα, το ξύλο έχει σχετικά χαµηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (περίπου 50% της ξηρής µάζας) και υψηλή περιεκτικότητα σε οξυγόνο (περίπου 40%), κάτι που οδηγεί σε σχετικά χαµηλή θερµογόνο δύναµη ανά µονάδα ξηρής µάζας. Η περιεκτικότητα του ξύλου σε άζωτο (Ν) είναι 0,5-2,3% ανάλογα µε το είδος του δένδρου. Το ξύλο περιέχει ελάχιστο θείο (S), η περιεκτικότητά του είναι περίπου 0,05% (Πίνακας 3.1). 27
Πίνακας 3.1 Χηµική σύσταση του ξύλου (Μουρτσιάδης Α., 2010) Χηµικό στοιχείο Περιεκτικότητα επί ξηρής µάζας (%) Άνθρακας 48 50 Υδρογόνο 6 6,5 Οξυγόνο 38 42 Άζωτο 0,5 2,3 Θείο 0,05 Το πρωτογενές ξύλο και τα απόβλητά του έχουν δύο χρήσεις: ως καύσιµη ύλη και ως πρώτη ύλη διαφόρων προϊόντων. Η καύση του ξύλου αποτελεί µια χηµική αντίδραση των χηµικών στοιχείων του µε το οξυγόνο του αέρα. Εάν η καύση του ήταν πλήρης, τότε θα ίσχυαν οι εξής εξισώσεις : C + O 2 CO 2 + 32,8 MJ/kg 2H 2 + O 2 2H 2 O + 142,1 MJ/kg Ωστόσο στην πράξη η καύση ποτέ δεν είναι πλήρης και έτσι εκτός του διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ) και του νερού (H 2 O), παράγονται µικρές ποσότητες µονοξειδίου του άνθρακα (CO) και υδρογονανθράκων (C x H y ), καθώς και αιωρούµενα σωµατίδια (καπνός). Βασικές ιδιότητες του ξύλου είναι η υγρασία, η πυκνότητα και η θερµογόνος δύναµη. Υγρασία είναι η περιεκτικότητα του ξύλου σε νερό. Έχει µεγάλη επίδραση στη θερµογόνο δύναµη, καθόσον το νερό, που περιέχει το ξύλο, για να εξατµιστεί καταναλώνει µέρος της θερµικής ενέργειας που παράγεται κατά την καύση του ξύλου (2,5 MJ/kg νερού), µε συνέπεια τη µείωση της ωφέλιµης θερµότητας. Όσο πιο µεγάλη είναι η υγρασία τόσο πιο µικρή είναι η θερµογόνος δύναµη του ξύλου. Η υγρασία του ξύλου κυµαίνεται συνήθως από 20 έως 65%. Ξύλο µε υγρασία µεγαλύτερη του 80% δεν µπορεί να καεί µόνο του. Πυκνότητα είναι η µάζα ενός m 3 ξύλου. Η πυκνότητα, τόσο του πρωτογενούς ξύλου, όσο και των αποβλήτων του, είναι µικρότερη του νερού, (Πίνακας 3.2) και εξαρτάται από το είδος του δένδρου, την περιοχή όπου φυτρώνει και την ηλικία του. Πίνακας 3.2 Πυκνότητα του ξύλου και διαφόρων αποβλήτων του((μουρτσιάδης Α., 2010) 28
Προϊόν Πυκνότητα kg/m 3 Πρωτογενές ξύλο 360 έως 590 ασικά υπολείµµατα 405 έως 500 Φλούδα κορµών περίπου 260 Πριονίδια 380 έως 480 Θερµογόνος δύναµη είναι η ποσότητα θερµικής ενέργειας που παράγεται από την καύση ενός κιλού ξύλου καθώς όλο το νερό που περιέχει αυτό εξατµίζεται. Η θερµογόνος δύναµη του ξύλου µεταβάλλεται ανάλογα µε το είδος και το τµήµα του δένδρου από το οποίο προέρχεται το ξύλο ( Πίνακας 3.3), χωρίς ωστόσο µεγάλες διακυµάνσεις. (Μουρτσιάδης, 2010) Πίνακας 3.3 Θερµογόνος δύναµη ξηρού ξύλου σε MJ/kg ανάλογα µε το είδος και το τµήµα του δένδρου (Μουρτσιάδης, 2010) Είδος δένδρου Κορµός Φλούδα Κορυφή Συνολικά Πεύκο 19,31 19,53 20,23 19,52 Έλατο 19,05 18,80 19,77 19,29 Σηµύδα 18,65 22,61 19,70 19,30 Λεύκα 18,67 18,57 18,61 18,65 Στον Πίνακα 3.4 παρουσιάζεται η θερµογόνος δύναµη του ξύλου συγκριτικά µε τη θερµογόνο δύναµη άλλων καυσίµων. Πίνακας 3.4 Θερµογόνος δύναµη διαφόρων καυσίµων (Μουρτσιάδης, 2010) Καύσιµο Θερµογόνος δύναµη MJ/kg Ξύλο (ξηρό) 18,5 21,0 Τύρφη (ξηρή) 20,0 21,0 Λιθάνθρακας 23,3 24,9 Πετρέλαιο 40,0 42,3 3.2.2 Ανθρακοποίηση Το κάρβουνο που χρησιµοποιείται ευρύτατα στις αναπτυσσόµενες χώρες σαν καύσιµο και παράγεται µε ανθρακοποίηση της βιοµάζας, ονοµάζεται ξυλάνθρακας. Το βασικό πλεονέκτηµα του ξυλάνθρακα έναντι του ορυκτού άνθρακα, είναι ότι ο 29
πρώτος δεν περιέχει µόλυβδο, θείο ή υδράργυρο και επιπλέον έχει µικρότερη περιεκτικότατα σε τέφρα από τον ορυκτού άνθρακα. Το κάρβουνο παράγεται από µια θερµοχηµική διεργασία που ονοµάζεται αργή πυρόλυση ή ξηρή απόσταξη. Ένα στερεό υπόλειµµα µε υψηλό ποσοστό άνθρακα από το ξύλο, δηµιουργείται από το σπάσιµο των ασθενέστερων οξυγονωµένων δεσµών των µορίων της βιοµάζας. Τα βασικά προϊόντα είναι το κάρβουνο, ατµοί και αέρια της πυρόλυσης. Με συµπύκνωση των ατµών µπορούµε να πάρουµε ένα υγρό αποτελούµενο από δύο φάσεις (γνωστό σαν πίσσα) και πυρολιγνιτικό οξύ. (Pelaez Samaniego et al2006). Η ανθρακοποίηση είναι µία διεργασία όπου το ξύλο θερµαίνεται παρουσία αέρα σε αναλογία µικρότερη από τη στοιχειοµετρική, οπότε παράγεται κάρβουνο καθώς και υγρά και αέρια παραπροϊόντα. Κατά την διαδικασία της ανθρακοποίησης, συµβαίνουν πολλές χηµικές και φυσικές διεργασίες και η όλη διεργασία συµβαίνει σε τέσσερα στάδια. Το πρώτο στάδιο περιλαµβάνει τη ξήρανση του ξύλου που πρόκειται να ανθρακοποιηθεί, στους 170 C περίπου. Σε αυτή την θερµοκρασία σχηµατίζονται και οι πρώτες πτητικές ενώσεις όπως η µεθανόλη και το ακετικό οξύ, ουσίες που παράγονται από την κυτταρίνη και την ηµι-κυτταρίνη που περιέχονται στο ξύλο. Το δεύτερο στάδιο περιλαµβάνει τη φάση της προ-ανθρακοποίησης και γίνεται σε θερµοκρασίες 170-300 C, ενώ παράγονται υγρά και αέρια προϊόντα. Το στάδιο αυτό απαιτεί επίσης την κατανάλωση ενέργειας. Το τρίτο στάδιο, όπου πλέον η θερµοκρασία είναι µεταξύ 250-300 C, είναι ουσιαστικά αυτοτροφοδοτούµενο, καθώς σε αυτή την θερµοκρασία κυριαρχούν οι εξώθερµες αντιδράσεις, οι οποίες και παρέχουν στο σύστηµα την απαραίτητη θερµότητα για την συνέχιση της διαδικασίας. Στο στάδιο αυτό εκλύονται υγρά και αέρια παραπροϊόντα, ενώ το ξύλο ανθρακοποιείται πλήρως. Στο τέταρτο και τελικό στάδιο, σε θερµοκρασίες µεγαλύτερες των 500 C αποµακρύνονται όλες οι πτητικές ουσίες από το κάρβουνο και το προϊόν είναι έτοιµο. Έχουµε παραγωγή κάρβουνου µε περιεκτικότητα σε άνθρακα περίπου 84%. Αυτό το κάρβουνο είναι παρόµοιο µε το γνωστό κωκ, όµως περιέχει λιγότερη τέφρα. Η βασική χηµική αντίδραση κατά την ανθρακοποίηση της βιοµάζας είναι : (τυπική βιοµάζα)c 6n (H 2 O) 5n 6nC + 5nH 2 O 30
Ενώ ταυτόχρονα γίνονται και παράλληλες αντιδράσεις. Μετά το πέρας της ανθρακοποίησης το κάρβουνο ψύχεται σε θερµοκρασία περιβάλλοντος. Οι ιδιότητες του κάρβουνου εξαρτώνται από : α) Την υγρασία της βιοµάζας, β) Τον τύπο του ξύλου και τη χηµική του σύσταση, γ) Τη θερµοκρασία της ανθρακοποίησης. Η σύσταση κάρβουνου ικανοποιητικής ποιότητας είναι : Άνθρακας περισσότερο από 70% Πτητικές ουσίες 25% Τέφρα 5% Η πυκνότητά του κυµαίνεται περίπου 250-300 kg/m 3, ενώ η θερµιδική του αξία είναι 25 ΜJ/kg σε σύγκριση µε τα 15 MJ/kg του ξύλου. Ο τελικός όγκος του παραγόµενου κάρβουνου είναι περίπου το µισό του αρχικού όγκου του ανθρακοποιούµενου ξύλου, οπότε µεταφέρεται πιο εύκολα. Υπάρχουν διάφορα συστήµατα για την ανθρακοποίηση της βιοµάζας, τα οποία είναι συνήθως απλής κατασκευής. Τρία είναι τα πιο ευρέως χρησιµοποιούµενα συστήµατα ανθρακοποίησης : α) Εσωτερικής θέρµανσης µε ελεγχόµενη καύση της πρώτης ύλης. β) Εξωτερικής θέρµανσης µε καύση του ξύλου, ορυκτού καυσίµου ή φυσικού αερίου γ) Θέρµανσης µε ανακυκλούµενο αέρα. Εσωτερικής θέρµανσης µε ελεγχόµενη καύση της πρώτης ύλης : Η λειτουργία τους ξεκινά µε την ελεγχόµενη εισαγωγή αέρα µε σκοπό να καεί ένα µέρος της βιοµάζας προκειµένου να ζεσταθεί ο κλίβανος. Πάνω από το 20% της βιοµάζας θυσιάζεται για να παραχθεί η απαιτούµενη ενέργεια συντήρησης της διεργασίας και περίπου το 60% κατά µάζα του αρχικού ξύλου µετατρέπεται σε ατµούς και αέρια.. Αυτή είναι η αρχαιότερη µέθοδος παραγωγής κάρβουνου και οι κλίβανοι φορτώνονται και ξεφορτώνονται χειρονακτικά. Οι πιο ευρέως χρησιµοποιούµενοι κλίβανοι είναι οι κλίβανοι Quente Tail. Έχουν ηµισφαιρικό σχήµα και είναι χτισµένοι από τούβλα ψηµένα µαζί µε λάσπη. ιαθέτουν µια θύρα φόρτωσης εκφόρτωσης, ενώ δεν διαθέτουν καµινάδα. Η µέση διάµετρος της βάσης είναι περίπου 3 µέτρα και το ύψος τους 2,3 µέτρα. Ο αέρας εισέρχεται στον κλίβανο από 8 οπές κατανεµηµένες στην βάση του, ενώ τα παραγόµενα αέρια εξέρχονται µέσω 21 οπών που είναι κατανεµηµένες σε όλη την επιφάνεια του κλιβάνου. Η διαδικασία ελέγχεται από το προοδευτικό κλείσιµο των 31
οπών εισόδου του αέρα, ενώ το χρώµα του καπνού είναι ενδεικτικό για την πρόοδο της διαδικασίας. Ο κύκλος της ανθρακοποίησης ολοκληρώνεται σε 5 µε 7 ηµέρες, από τις οποίες οι 3 αντιστοιχούν στην ψύξη του κάρβουνου. Η αποτελεσµατικότητα κρίνεται από την απόδοση σε κάρβουνο, η οποία κυµαίνεται από 22 µε 27% κατά µάζα. Εικόνες 3.1, 3.2, 3.3 Απεικόνιση του παραδοσιακού καµινιού (http://www.google.gr/imgres?imgurl=http://www.paradosiakaepagelmata.gr) Εικόνα 3.1 Εικόνα 3.2 Εικόνα 3.3 Εξωτερικής θέρµανσης µε καύση του ξύλου, ορυκτού καυσίµου ή φυσικού αερίο : ιαθέτουν έναν εξωτερικό θάλαµο καύσης, όπου γίνεται καύση κάποιου καυσίµου, όπως βιοµάζα, φυσικό αέριο κ.λ.π. Τα θερµά αέρια που προέρχονται από αυτή την καύση, χρησιµεύουν στην παραγωγή του κάρβουνου. Αυτού του τύπου οι κλίβανοι επιτρέπουν καλύτερο έλεγχο της διαδικασίας και το παραγόµενο προϊόν είναι καλύτερης ποιότητας. Το βασικό τους µειονέκτηµα είναι ότι έχουν µεγαλύτερο κόστος εγκατάστασης και λειτουργίας και η χρήση τους έχει εφαρµογή κυρίως στην βιοµηχανία, όπου έχουµε µονάδες µεγάλου µεγέθους. (Pelaez Samaniego et al,2006) Θέρµανσης µε ανακυκλούµενο αέρα: Θερµαίνονται µε επανακυκλοφορία των παραγόµενων αερίων, καθώς χρησιµοποιούν θερµότητα από την πηγή για να θερµάνουν την βιοµάζα, και είναι συνεχούς λειτουργίας. Μια βασική διαφορά από 32