ΕΞΟΙΚΟΝΟΜΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΞΙΟΠΟΙΩΝΤΑΣ ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΑ ΚΑΙ ΒΙΟΜΑΖΑ ΣΕ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΥΜΠΑΡΑΓΩΓΗΣ Οδυσσέας-Νίκος Πλανάκης Στρατώνι, 630 82 Χαλκιδική ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η εργασία αυτή παρουσιάζει στοιχεία σχετικά µε την αξιοποίηση των απορριµµάτων και της βιοµάζας σε σύστηµα συµπαραγωγής ως µια αναπόφευκτη λύση για την προστασία του περιβάλλοντος και την εξοικονόµηση ηλεκτρικής ενέργειας και θερµότητας για θέρµανση χώρου και θερµού νερού χρήση. Οι έρευνες που έχουν γίνει και µελέτες αποδεικνύουν το ότι η ενέργεια που περιέχουν τα απορρίµµατα και η βιοµάζα η οποία δεν αξιοποιείται είναι πολύ περισσότερη από αυτή την ενέργεια που καταναλώνεται κάθε χρόνο για θέρµανση χώρου και παραγωγή θερµού νερού χρήσης. 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η κατανάλωση ενέργειας κάθε χρόνο αυξάνεται άσχετα εάν είναι από πετρέλαια, γαιάνθρακες, φυσικό αέριο ή ηλεκτρική ενέργεια. Και δεν είναι µόνο εξαιτίας της αύξησης του πληθυσµού, των οχηµάτων ή άλλων µηχανισµών που καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια ή αέρια καύσιµα. Έχουµε και το φαινόµενο της αστυφιλίας µε τις πολυώροφες κατοικίες που δεν µπορούν να θερµάνουν το χώρο µε καυσόξυλα ούτε µε ξυλοκάρβουνα όπως παλαιότερα. Α- κόµη και στα χωριά έχουν εγκαταλειφθεί τα τζάκια και οι σόµπες που τη θέση τους την παίρνουν τα καλοριφέρ. Αυτό όµως έως ένα σηµείο. Όταν θα εξαντληθούν τα αέρια καύσιµα και υγρά καύσιµα τότε το πρόβληµα θέρµανσης θα παρουσιαστεί στις πολυκατοικίες. Εάν ελπίζουµε ότι ο επόµενος φορέας ενέργειας θα είναι το υδρογόνο [1] δεν θα είναι εύκολο για θέρ- µανση κάθε κατοικίας χωριστά. Έχουµε και το άλλο φαινόµενο η υπερκατανάλωση, οι διαφηµίσεις, ο τρόπος ζωής γενικά, να αυξάνει τα απορρίµµατα και πριν από όλα το χαρτί. Η βιοµάζα παρουσιάζει και αυτή µια αύξηση και οφείλεται περισσότερο στο ότι δεν καταναλώνεται για θέρµανση χώρου και µειώνεται η κατανάλωσή της χρόνο µε το χρόνο και παράλληλα να έχουµε άφθονα πριονίδια και ροκανίδια. 2. ΑΠΟΡΡΙΜΜΑΤΑ Τα απορρίµµατα στη χώρα µας προβληµατίζουν όχι µόνο τους κατοίκους ειδικά στις µεγάλες πόλεις, αλλά και την πολιτεία. Σε πολλές παλιές µεγάλες πόλεις υπάρχει το ίδιο πρόβληµα αλλά αυτό το πρόβληµα δεν υ- πάρχει στις σύγχρονες πόλεις. Στις νέες συνοικίες ήταν δυνατό να λυθεί αυτό το πρόβληµα διαφορετικά αλλά επειδή κάθε τετραγωνικό µέτρο στοιχίζει δεν δόθηκε άλλη λύση από το να κουβαλάµε από τις πολυώροφες κατοικίες τις σακούλες µε τα απορρίµµατα στο δρόµο της κύριας εισόδου. Ενώ θα µπορούσαν να ρίχνονταν απευθείας σε αγωγό που θα κατέληγε σε θάλαµο ή σε κέντρο διανοµής. Πρόβληµα που το έχουν λύσει διαφορετικά πολλά κράτη.
Προβλήµατα των απορριµµάτων Τα προβλήµατα που αντιµετωπίζουµε συνήθως είναι αρκετά όπως αποκοµιδή, µεταφορά, ε- πιλογή χωµατερής, κτλ, µε τις παρακάνω κυριότερες µεθόδους διαχείρισης απορριµµάτων. Υγειονοµική ταφή Λιπασµατοποίηση Πυρόλυση Υδρόλυση Καύση των απορριµµάτων Ολική καύση Ανακύκλωση Αξιοποίηση των απορριµµάτων για ενεργειακούς σκοπούς. Οποιαδήποτε από τις παραπάνω µεθόδους χρησιµοποιήσουµε έστω και σε µονοκατοικίες α- κόµα και στα βιοµηχανικά απορρίµµατα είναι θέµα πολιτείας. Παρόλο που η αξιοποίηση των απορριµµάτων για ενεργειακούς σκοπούς είναι γνωστή στο Αµβούργο από το 1894 [2] ήταν πάλι δύσκολο στη χώρα µας να γίνει κατανοητό "ότι τα σκουπίδια δεν είναι για πέταµα" αλλά αυτά είναι ενέργεια αξιοποιήσιµη για ενεργειακούς σκοπούς. Χρειάστηκε αρκετή δουλειά στον τύπο και στα συνέδρια για να γίνει κατανοητό ότι ειδικά για τη χώρα µας µε τον τουρισµό και το θερµό κλίµα δεν προσφέρεται η υγειονοµική ταφή. Η ταφή των απορριµµάτων αποτελεί µια παλιά µέθοδο που χρησιµοποιήθηκε από τον άνθρωπο για την προστασία της υγείας του όταν ακόµη δεν υπήρχε η έννοια προστασίας του περιβάλλοντος. Είναι γνωστή ή ρύπανση στους σκουπιδότοπους ή την υγιεινή ταφή µε τα ζώα, πτηνά και τα βακτήρια που µερικά είναι παθογόνα προκαλούν ασθένειες στους ανθρώπους και µολύνουν τον υδροφόρο ορίζοντα. Τα σκουπίδια όµως δεν περιµένουν και πρέπει να αποσύρονται από τον κατοικήσι- µο χώρο. Από τις παραπάνω µεθόδους η ανακύκλωση των απορριµµάτων προσφέρεται καλύτερα που σηµαίνει επιλογή την καύσιµη ύλη για ενεργειακούς σκοπούς, τα µέταλλα για τη µεταλλουργία το γυαλί για την υαλουργία. Απορρίµµατα έχουµε κάθε µέρα και χιλιάδες τόνους το χρόνο, θέρµανση έχουµε περίπου τέσσερις µήνες το χρόνο και υπολογίζονται από 0,80 έως και 2 χλγ απορρίµµατα ανάλογα µε την εποχή. Η θερµογόνος δύναµη κυµαίνεται από 1.200 έως 2.000 χλθ και πρέπει να τονίσουµε ότι κατά τα τελευταία 20 έτη παρουσιάζεται µια συνεχής αύξηση της θερµογόνου δύναµης γύρω στο 2% ετησίως αυτό οφείλεται περισσότερο στη χρήση πλαστικών. Οι πλαστικές σακούλες κτλ έχουν θερµογόνο δύναµη 7.000-8.000 χλθ/χλγ τα πλαστικά όµως δεν πρέπει να παίρνονται ως καύσιµη ύλη για περιβαλλοντικούς λόγους. Σύµφωνα µε διάφορες έρευνες που έχουν γίνει: Έχουµε: χαρτί 3.500 χιλιοθερµίδες / χλγ πλαστικό 8.000 χιλιοθερµίδες / χλγ υφάσµατα 4.500 χιλιοθερµίδες / χλγ οργανικά κατάλοιπα 1.500 χιλιοθερµίδες / χλγ ελαστικά 6.000 χιλιοθερµίδες / χλγ Οι προδιαγραφές της ΕΕ προβλέπουν θερµογόνο δύναµη για τα απορρίµµατα: ΗΠΑ 2.640 χιλιοθερµίδες / χλγ ΙΑΠΩΝΙΑ 2.000 χιλιοθερµίδες / χλγ ΕΛΛΑ Α 1.500 χιλιοθερµίδες / χλγ Εάν πάρουµε π.χ. την Πάτρα µε 160.000 κατοίκους και το κατώτερο όριο 0,6 χλγ/ ανά κάτοικο και κατώτερη θερµογόνο δύναµη 1.500 χλθ/χλγ έχουµε:
160.000 x 0,6 x 365 = 35.040.000 χλγ /χρόνο απορρίµµατα x 1.500 έχουµε 52.560.000.000 χλθ/χρόνο (kcal/χρόνο) ΒΙΟΜΑΖΑ εν είναι εύκολο να καθορίσουµε τις ποσότητες βιοµάζας που διαθέτουµε στη χώρα µας. Τη βιοµάζα τη συναντάµε σε διάφορες µορφές (κλαδιά, χόρτα, ξύλο, άχυρα, πριονίδια, ροκανίδια κτλ). Ο πρωτόγονος άνθρωπος όλες τις ανάγκες θερµότητας της κάλυπτε µε τη βιοµάζα ακόµη και µετά το Β' Παγκόσµιο Πόλεµο παρήγαγε ασβέστη µε τα ξύλα και θάµνους ακόµη και σήµερα συναντάµε φούρνους που έχουν ως καύσιµη ύλη τη βιοµάζα. Με την αξιοποίηση του πετρελαίου και των αέριων καυσίµων η βιοµάζα παραµένει στα δάση και σαπίζει ή την καιν στους αγρούς. Από το κλάδεµα των ελαιόδεντρων π.χ. στην Ορµύλια Χαλκιδικής από τα κλαδέµατα που δεν αξιοποιούνται έχουµε 76.000.000.000 χλθ. αναγόµενο σε πετρέλαιο 76.000.000 Kg πετρέλαιο [3]. Ερευνώντας την ξύλευση των δασών Χαλκιδικής από το 1964, παρόλο που µειώνεται η ξύλευση, σε ένα χρόνο ξύλευσης χάνετε τόσο ενέργεια όσο καταναλώνεται για θέρµανση του χώρου της Αττικής γιατί όταν ξυλεύεται ένα δάσος δεν παίρνουµε ούτε το 30% [4]. Σύµφωνα µε τον ακόλουθο πίνακα έχουµε για τα ξύλα την ακόλουθη θερµογόνο δύναµη: Είδος ξύλου Θερµογόνος δύναµη kcal/kg Ξύλο Φλοιός Έλατο 4.440-4.650 6.080 Ερυθρέλατο 4.500-4.700 4.900 Πεύκο 4.780-6.790 5.040 5.980 Κυπαρίσσι 5.290 - ρυς 4.390-5.280 4.140 4.600 Οξιά 4.500-4.870 5.340 Ακακία 4.500 - Σκλήθρα 4.300-4.400 4.670 Ταυρος 4.060 - Λεύκη 4.120-5.350 4.240 4.670 Ιτιά 4.190-4.260 Το κύριο αίτιο που δεν αξιοποιούνται είτε αξιοποιούνται αµυδρά στη χώρα µας τα απορρίµ- µατα και η βιοµάζα είναι αρκετά περίπλοκο αλλά ένα από τα βασικότερα είναι το ότι για να είναι επικερδής αξιοποίηση πρέπει να πάρει µαζικό χαρακτήρα να αποφασίσει η πολιτεία για µεγάλα έργα τα οποία είναι και προς όφελος της Εθνικής Οικονοµίας. Ασφαλώς δεν γίνεται να θερµαίνουµε κάθε κατοικία χωριστά µα ούτε και συµφέρει. Το άλλο είναι ο µεγάλος ανταγωνισµός µε το πετρέλαιο και τα αέρια καύσιµα. Είναι πολύ πιο εύκολος ο χειρισµός θέρµανσης µε πετρέλαιο από τη βιοµάζα. Είναι τα µεγάλα συµφέροντα, ακόµη και η µεγάλη γραφειοκρατία της Ε.Ε. Το πιο ωφέλιµο και πιο πραγµατοποιήσιµο είναι το Σύστηµα Συµπαραγωγής που σηµαίνει παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερµότητα για θέρµανση χώρου για θερµό νερό χρήσης και θερµότητα για τη βιοµηχανία. Τα έργα αυτά είναι αρκετά δαπανηρά, εάν δεν δοθεί πριµοδότηση από την ΕΕ δεν είναι δυνατό να προχωρήσουν. Μια σειρά µελέτες τηλεθέρµανσης εδώ και πάνω από 12 χρόνια δεν προχωρούν. Με την αστυφιλία και τις πο-
λυώροφες κατοικίες και µε το να θερµαίνουµε κάθε κατοικία χωριστά δηµιουργούµε πρόβληµα στο περιβάλλον και το ότι δεν υπάρχει ένα συντονιστικός φορέας που να συντονίζει το ενεργειακό πρόβληµα έχει και αυτό την απήχησή του. Σαν αποτέλεσµα στη χώρα µας έχουµε µεγαλύτερες απώλειες θέρµανσης από τα βόρεια κράτη. Εάν π.χ. η Πάτρα µε 160.000 κατοίκους είχε σύστηµα συµπαραγωγής θα είχε ένα µεγάλο οικονοµικό όφελος. Πριν απ όλα θα µπορούσαµε να αξιοποιήσουµε τα απορρίµµατα της βιοµάζας από κλάδους, χόρτα, ροκανίδια, πριονίδια και ότι καίγεται. Αξιοποίηση των απορριµµάτων για ενεργειακούς σκοπούς δεν είναι µόνο ότι έχουµε µια µεγάλη ποσότητα εξοικονόµησης ενέργειας αλλά λύνουµε και το πρόβληµα των απορριµµάτων που προβληµατίζει τη χώρα. εν είναι εύκολο να αξιοποιήσουµε τα απορρίµµατα για θέρµανση χώρου κάθε πολυκατοικίας χωριστά µα ούτε και σύστηµα συµπαραγωγής µικρών οικισµών. Όσο πυκνοκατοικηµένη είναι µια πόλη όσο µεγαλύτερη είναι τόσο µεγαλύτερο οικονοµικό όφελος υπάρχει. Συνήθως θεωρείται βιώσιµη όταν έχει πάνω από 5.000 κατοίκους και χωρίς µονοκατοικίες. Συµπαραγωγή µπορεί να υπάρχει και σε ξενοδοχεία και σε διάφορες περιπτώσεις που παράγουµε ηλεκτρική ενέργεια για φωτισµό και θέρµανση. Όσο πολλά είναι τα κριτήρια, όσο µεγάλη µονάδα και όσο πλησιέστερα σε µια πόλη τόσο το καλύτερο, αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις που οι θερµοηλεκτρικοί σταθµοί βρίσκονται σε αποστάσεις πάνω από 30χλµ., εδώ χρειάζεται ειδική µελέτη για τις απώλειες και αξιοποίησή την τελευταία τεχνολογία αγωγού µε προµόνωση. Το σύστηµα τηλεθέρµανσης µε ή χωρίς συµπαραγωγή είναι δαπανηρό και το κύριο µέρος της δαπάνης είναι τα δίκτυα µεταφοράς θερµότητας. Ειδικότερα στα βόρεια κράτη µε τα επιφανειακά ύδατα όπου είναι υποχρεωµένοι να τοποθετούν τους αγωγούς σε τσιµεντένια κανάλια όπως και τα απεικονίζει η εικόνα 1. Εικόνα 1 Και ακόµα για την προστασία από τα ύδατα να τοποθετούν αγωγούς δρένωσης. Εκτός από αυτά, παλαιότερα δεν υπήρχαν αγωγοί µε προµόνωση και ήταν απαραίτητο το σύστηµα ζιγκ-
ζαγκ, το ελάχιστο κάθε 45-50 µέτρα όπως βλέπουµε στην εικόνα 2. Παρόλα αυτά όλα τα βόρεια κράτη έχουν τηλεθέρµανση µε συµπαραγωγή και όλα σχεδόν τα κράτη της Ε.Ε. Εικόνα 2 Σήµερα µε την εξέλιξη της τεχνολογίας, την αξιοποίηση αγωγών µε προµόνωση και τα ηλεκτρονικά συστήµατα, οι δαπάνες έχουν µειωθεί αρκετά. Παρόλα αυτά στη χώρα µας το σύστηµα συµπαραγωγής προχωρά πολύ αµυδρά. Είναι παράδοξο γιατί γίνονται Συνέδρια, ηµερίδες, γράφτηκαν πλήθος άρθρα, έχουν εκπονηθεί µια σειρά µελέτες για εξοικονόµηση ενέργειας, έχει καταχωρηθεί το σύστηµα παραγωγής πλίνθων από βιοµάζα και απορρίµµατα που αυτό σηµαίνει τα κλαδέµατα, χόρτα ή η καύσιµη ύλη µετά την ανακύκλωση των απορριµµάτων, θα περνάν από πρέσα για την παραγωγή πλίνθων (µπρικετοποίηση) για να µπορούν εύκολα αυτές οι µπρικέτες (πλίνθοι) να αξιοποιηθούν ως καύσιµη ύλη, αλλά δεν προχωρούν. Η ενέργεια που χάνεται από τα κλαδέµατα στην Ορµύλια µε 850.000 δένδρα σύµφωνα µε τη µελέτη ανέρχεται σε 76.125.000.000 χλθ/χρόνο. Για τον Πολύγυρο Χαλκιδικής µε 850.000 δένδρα και µε έναν ακόµα µικρότερο συντελεστή έχουµε 74.000.000.000 χλθ/χρόνο. Και για την ένωση Ν. Μουδανιών µε 4.000.000 δένδρα έχουµε 350.000.000.000 χλθ/χρόνο. Το φαινόµενο αυτό ισχύει για όλη τη χώρα περίπου όπου καλλιεργούνται ελαιόδενδρα και δεν ισχύει µόνο τα κλαδέµατα από τα ελαιόδενδρα, αλλά και από άλλα οπωροφόρα δένδρα. Τα στοιχεία αυτά επιβεβαιώνουν αυτό που τονίστηκε παραπάνω ότι η ενέργεια που χάνεται στον τόπο µας είναι πολύ περισσότερη από την ενέργεια που καταναλώνεται για θέρµανση χώρου και θερµού νερού χρήσης.
Μιλούµε για εξοικονόµηση ενέργειας στα κτίρια και στη βιοµηχανία ενώ µε µια ρύθµιση µερικών προβληµάτων θα έχουµε όχι µόνο εξοικονόµηση άφθονης καύσιµης ύλης αλλά και προστασία του περιβάλλοντος. Τα απορρίµµατα είναι ενέργεια και η καλύτερη διαχείριση είναι η ανακύκλωση ώστε να παίρνουµε την καύσιµη ύλη και όχι να τα απωθούµε στις χωµατερές, µε τη µοντέρνα ορολογία υγειονοµική ταφή, µολύνοντας έδαφος, υπέδαφος και βασικότερα του υδροφόρο ορίζοντα που έχουµε υποχρέωση να τον προστατεύσουµε. Είναι αναγκαία η ρύθµιση των δασών. Όταν ξυλεύσεις ένα δάσος θα τα πάρεις όλα και όχι µόνο ότι σου αρέσει και να εγκαταλείπεις στο δάσος τη µεγαλύτερη ποσότητα, που συντελεί και στην ένταση των πυρκαγιών. Χρειάζεται ρύθµιση ή κίνητρα στους αγρότες ώστε να µην καίνε τη βιοµάζα αλλά να την αξιοποιούν. Στη χώρα µας δεν είναι το σηµαντικότερο ζήτηµα πως να εξοικονοµήσουµε ενέργεια, αλλά πώς να βρεθούν κίνητρα για να αξιοποιήσουµε την ενέργεια που χάνεται. Βιβλιογραφία 1. ENERGETIKA Wodor (H), KRAKOW, 2001. 2. Witold Kamler Cilptwnictwo, "Warszowa, 1975. 3. Πλανάκης Οδυσσέας, Προκαταρκτική µελέτη τηλεθέρµανσης Ορµύλιας, Σεπτέµβριος 1995. 4. Πλανάκης Οδυσσέας, Εισήγηση στο Συνέδριο "Ιδιοκτησιακό ζήτηµα των δασικών εδαφών της Ελλάδας", Αθήνα, 1991.