Χρήση της τέφρας των ατμοηλεκτρικών σταθμών για τον κλιματισμό του μέλλοντος

By Voula Z on 13/07/2011

Οι τεράστιες ποσότητες ανεκμετάλλευτης τέφρας που παράγουν οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί της χώρας θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τον δροσισμό των κτιρίων.

Στους ατμοηλεκτρικούς σταθμούς της ΔΕΗ στην Κοζάνη, την Πτολεμαΐδα και τη Μεγαλόπολη παράγονται 12 εκατ. τόνοι τέφρας ετησίως, από τους οποίους το 90% μένει ανεκμετάλλευτο. Για πόσο ακόμα;

Στην Ελλάδα τα κτίρια καταναλώνουν μεγάλες ποσότητες ενέργειας και κατά συνέπεια ευθύνονται για ένα σημαντικό ποσοστό των συνολικών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Η συνεχής και μη ελεγχόμενη εγκατάσταση κλιματιστικών μηχανημάτων ευθύνεται για την αύξηση του συγκεκριμένου ποσοστού χρόνο με τον χρόνο.

Ο παραδοσιακός μηχανικός δροσισμός των κτιρίων παρουσιάζει κάποια βασικά προβλήματα. Οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις είναι άμεσες και πολύ σημαντικές, αφού τα κλιματιστικά καταναλώνουν υπερβολικές ποσότητες ενέργειας, τριπλάσιες έως και τετραπλάσιες από εκείνες των συστημάτων θέρμανσης, συμβάλλοντας δραστικά στο φαινόμενο της θερμικής νησίδας στα αστικά κέντρα. Επίσης, η ποιότητα του αέρα μέσα στα κτίρια είναι κακή λόγω της αδυναμίας τους στην ανταλλαγή εσωτερικού και εξωτερικού αέρα.

Υπάρχουν, ωστόσο, εναλλακτικές μέθοδοι παθητικού δροσισμού των κτιρίων. Ο Δημήτρης Καραμάνης, επίκουρος καθηγητής εναλλακτικών πηγών ενέργειας στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων και η ομάδα του μελέτησαν την τέφρα ως υλικό εξατμιστικού δροσισμού κτιρίων και υπαίθριων χώρων, με χρηματοδότηση από το κοινωφελές ίδρυμα Λάτση, στο πλαίσιο του προγράμματός του για την ενίσχυση της επιστημονικής έρευνας στην Ελλάδα.

Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου των Ιωαννίνων βρήκε πως η ενσωμάτωση της τέφρας στα δομικά υλικά του κτιρίου μπορεί να βελτιώσει τις θερμικές συνθήκες, λειτουργώντας σαν έμμεσος εξατμιστικός δροσισμός, δηλαδή ψύχοντας το κέλυφός του. «Προσπαθούμε να διερευνήσουμε κατά πόσο μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τέφρα που παράγεται σε ατμοηλεκτρικούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας για την εξάτμιση και δροσισμό κτιρίων στους αστικούς ιστούς» εξηγεί ο Δημ. Καραμάνης, επικεφαλής της έρευνας.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν πως μπορούν, με ήπιο τρόπο, να μετατρέψουν την ιπτάμενη τέφρα σε ζεόλιθο τύπου NaP1, ένα πορώδες υλικό, η εφαρμογή του οποίου μπορεί να συμβάλει στη μείωση της θερμοκρασίας του κτιρίου. «Ενας άμεσος τρόπος που μπορεί να γίνει αυτό είναι η ενσωμάτωση της τροποποιημένης τέφρας σε φυτεμένο δώμα» λέει ο Δημ. Καραμάνης.

Σε πρώτη φάση διάφορα είδη τέφρας συλλέχθηκαν από ατμοηλεκτρικούς σταθμούς της ΔΕΗ σ’ όλη τη χώρα και σε δεύτερη φάση έγιναν πειράματα προσρόφησης υγρασίας για να εξεταστεί η αποδοτικότητα της εφαρμογής της στον παθητικό δροσισμό. Τα αποτελέσματα έδειξαν πως «η χρήση της ιπτάμενης τέφρας περιορίζει την αύξηση της θερμοκρασίας στις επιφάνειες του υλικού και μπορεί να επιτευχθεί διαφορά μέχρι και 8 βαθμών Κελσίου στη βάση της τροποποιημένης τέφρας σε σχέση με τη βάση του σκυροδέματος ή του κενού χώρου».

Η ιπτάμενη τέφρα είναι το κυριότερο στερεό κατάλοιπο από την καύση άνθρακα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ατμοηλεκτρικοί σταθμοί της ΔΕΗ σε Κοζάνη, Πτολεμαΐδα και Μεγαλόπολη, από τους οποίους συνέλεξαν δείγματα τέφρας οι ερευνητές, παράγουν περίπου 12 εκατομμύρια τόνους τέφρας ετησίως, από την οποία το 90% μένει ανεκμετάλλευτο.

Για την ασφαλή εφαρμογή της τέφρας ως μέσου εξατμιστικού δροσισμού αλλά και ως συστατικού δομικών υλικών προαπαιτείται η αξιολόγηση της επικινδυνότητάς της για τη δημόσια υγεία. Η συνεχής έκθεση στην ιπτάμενη τέφρα μπορεί να οδηγήσει σε δερματικές παθήσεις και αναπνευστικές διαταραχές, οπότε η ανάλυσή της και η απομάκρυνση τοξικών στοιχείων είναι απαραίτητη. Η μελέτη δείχνει, πάντως, πως όλες οι τέφρες, εκτός από εκείνη της Πτολεμαΐδας, ξεπερνούν τα όρια επικινδυνότητας και κατά συνέπεια απαιτείται η αραίωσή της με κάποιο αδρανές υλικό.

«Το επόμενο βήμα πάνω στο οποίο έχουμε ξεκινήσει να δουλεύουμε είναι οι τρόποι με τους οποίους μπορεί να ενσωματωθεί το υλικό στο κτίριο, όπως επίσης και η μελέτη των περιβαλλοντικών συνεπειών των τροποποιημένων μορφών τέφρας» καταλήγει ο Δημήτρης Καραμάνης.