Ευρισκόμενη μπροστά στις επίκαιρες και αυξανόμενες προκλήσεις της διαχείρισης των υδάτινων πόρων και των αποβλήτων της, η Κρήτη καλείται να υιοθετήσει άμεσα καινοτόμες και βιώσιμες λύσεις, όχι πιλοτικού, αλλά άμεσα λειτουργικού χαρακτήρα. Η κλιματική αλλαγή, η παλαίωση και η επιβάρυνση των υφιστάμενων υποδομών, οι αστοχίες του παρελθόντος και η ανάγκη για ενεργειακή μετάβαση είναι όλες σημερινές συνθήκες που απαιτούν την εγκατάσταση αποτελεσματικών συστημάτων επεξεργασίας υγρών και στερεών αποβλήτων, διαχείρισης των απορριμμάτων και επαναχρησιμοποίησης του νερού. Στο επίκεντρο αυτής της προσπάθειας βρίσκεται το Εργαστήριο Σχεδιασμού Περιβαλλοντικών Διεργασιών (Deplab) του Πολυτεχνείου Κρήτης, το οποίο σχεδιάζει τέτοιου είδους συστήματα, που στοχεύουν στην εξασφάλιση της ενεργειακής αυτονομίας και στην ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος. Το εργαστήριο έχει υλοποιήσει πιλοτικές εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, όπως αυτή για τη ΔΕΥΑ Ρεθύμνου, στο πλαίσιο του ευρωπαϊκού προγράμματος LIFE B2E4Sustainable-WWTP, που στοχεύει στην παραγωγή ενέργειας. Η τεχνολογία αυτή αφαιρεί τα στερεά από τα λύματα πριν τον βιολογικό καθαρισμό και τα μετατρέπει σε ενέργεια μέσω αεριοποίησης, μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας για τη μονάδα επεξεργασίας λυμάτων καθώς και τις εκπομπές CO₂. Στόχος της εγκατάστασης είναι η παραγόμενη ηλεκτρική ενέργεια να είναι επαρκής ώστε να λειτουργεί αυτοσυντηρούμενα όλη η μονάδα, ή να αξιοποιηθεί η ενέργεια για διάχυση προς άλλες κατευθύνσεις. Το έργο αποτελεί ένα πρότυπο για τη βιώσιμη διαχείριση αποβλήτων, αναδεικνύοντας τη δυνατότητα της Κρήτης να αντιμετωπίσει τις προκλήσεις του νερού και των αποβλήτων με καινοτομία και περιβαλλοντική υπευθυνότητα. Επιπλέον, μεγάλες και κυρίως επιτακτικές είναι οι ανάγκες για συστήματα αξιοποίησης και επαναχρησιμοποίησης νερού, προκειμένου να μετριαστεί το φαινόμενο της λειψυδρίας και να μειωθεί το κόστος επεξεργασίας, ενισχύοντας τη λειτουργικότητα και την αυτάρκεια των τοπικών υποδομών. Τέτοιου είδους πιλοτικά συστήματα βρίσκονται επίσης στα χέρια κάποιων ΔΕΥΑ του νησιού, οι οποίες καλούνται να εξισορροπήσουν το κόστος λειτουργίας των συστημάτων με ένα αναγκαίο αποτέλεσμα απόδοσης υψηλής ποιότητας νερού. Το «Deplab» επιπλέον έχει ερευνήσει εναλλακτικές λύσεις για τη θερμική επεξεργασία των απορριμμάτων, προτείνοντας την αεριοποίηση αντί της καύσης, μια διαδικασία κατά την οποία τα οργανικά υπολείμματα μετατρέπονται σε υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακα και στη συνέχεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή ενέργειας. Σε αντίθεση με την παραδοσιακή καύση, η αεριοποίηση επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία, μειώνει την ανάγκη για συνεχή τροφοδοσία απορριμμάτων και είναι πιο φιλική προς το περιβάλλον.
Σύστημα παραγωγής ενέργειας μέσω της απομάκρυνσης στερεών αποβλήτων για τη ΔΕΥΑ Ρεθύμνου
Ο σχεδιασμός νέων, καινοτόμων, περιβαλλοντικά φιλικών εγκαταστάσεων για την επεξεργασία υγρών και στερεών αποβλήτων είναι ο στόχος, ο ερευνητικός άξονας και η λειτουργία του Εργαστηρίου Σχεδιασμού Περιβαλλοντικών Διεργασιών, της Σχολής Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης. «Εκεί όμως που βρίσκεται ο σκοπός του εργαστηρίου και όλη η δυναμική του είναι να σχεδιάσουμε και να κατασκευάσουμε, γιατί κατασκευάζουμε και πιλοτικές εγκαταστάσεις μεγάλης κλίμακας, ένα σύστημα/μία εγκατάσταση επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, το οποίο να λειτουργεί με την ενέργεια που παράγει το ίδιο», ανέφερε μεταξύ άλλων μιλώντας στα «Ρ.Ν.» ο Πέτρος Γκίκας, διευθυντής του Εργαστηρίου και καθηγητής Περιβαλλοντικής Μηχανικής στο Πολυτεχνείο Κρήτης. Το εργαστήριο είχε αναλάβει μεταξύ άλλων, από το 2018 τον σχεδιασμό και την κατασκευή ενός συστήματος απομάκρυνσης στερεών αποβλήτων για το δίκτυο της ΔΕΥΑ Ρεθύμνου και πλέον το σύστημα είναι εγκατεστημένο και διαθέσιμο για αξιοποίηση από τη ΔΕΥΑΡ. Η εγκατάσταση αφαιρεί τα στερεά από τα λύματα πριν τον βιολογικό καθαρισμό και τα μετατρέπει σε ενέργεια μέσω αεριοποίησης, έχοντας τη δυνατότητα να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες της μονάδας. Παράλληλα, μπορεί να επιτύχει τη μείωση εκπομπών CO₂ και την παραγωγή ενέργειας, είτε για ίδια χρήση, είτε για διάθεσή της για άλλου είδους αξιοποίηση. Το συγκεκριμένο σύστημα, σύμφωνα με τον κ. Γκίκα «παίρνει ένα μέρος της παροχής, περίπου το ένα τρίτο και απομακρύνει τα στερεά, μετά τα ξηραίνει, παράγει ενέργεια μέσω αερίου σύνθεσης με αεριοποίηση, την οποία δίνει στο σύστημα». Όπως εξήγησε ο κ. Γκίκας, είναι ένα σύστημα του οποίου το μεγαλύτερο πλεονέκτημα είναι η μειωμένη ενεργειακή κατανάλωση. «Εκτός από την παραγωγή ενέργειας, έχουμε και μείωση της ενέργειας στον βιολογικό καθαρισμό, γιατί στη δεξαμενή αερισμού, εκεί δηλαδή που ξοδεύουμε το μεγάλο ποσό της ενέργειας για να επεξεργαστούμε τα απόβλητα, καταλήγουν λιγότερα στερεά και άρα χρειάζεται και λιγότερη ενέργεια για την επεξεργασία τους. Έχουμε διπλό όφελος», ανέλυσε. Η εγκατάσταση βρίσκεται στα χέρια της ΔΕΥΑΡ εδώ και κάποιους μήνες και μπορεί να χρησιμοποιηθεί από την υπηρεσία, όποτε και αν το κρίνει εκείνη απαραίτητο, όπως επίσης ανέφερε ο κ. Γκίκας.
Ανάγκη για ολοκληρωμένα συστήματα διαχείρισης νερού
Η διαχείριση του νερού σε επίπεδο Κρήτης είναι μία συνθήκη στην οποία το νησί οφείλει να προσαρμοστεί υιοθετώντας νέες λύσεις για την ορθολογική διαχείριση του υδάτινου πόρου, ο οποίος μειώνεται σταδιακά με την πάροδο των ετών. Η επαναχρησιμοποίηση νερού είναι μία εξαιρετική λύση αξιοποίησης του υδάτινου πόρου, είτε για αρδευτικούς σκοπούς, είτε για πόση. Αντί το νερό, μετά την τριτοβάθμια επεξεργασία του να επιστρέφεται στη θάλασσα, μπορεί να επαναχρησιμοποιείται στην άρδευση καλλιεργήσιμων εκτάσεων γης ή ακόμα και στην άρδευση αστικού πρασίνου. Σύμφωνα με τον κ. Γκίκα, οι ανάγκες της Κρήτης σήμερα πρέπει να επικεντρωθούν στο νερό. «Νερό δεν μπορούμε να παράγουμε, μπορούμε να διαχειριστούμε. Η Κρήτη γενικά έχει νερά, δυστυχώς πολλά από τα νερά που έχει η Κρήτη δεν είναι καλής ποιότητας, από την άποψη ότι πολλά από αυτά έχουν άλατα. Επίσης εκεί που βλέπουμε ότι δεν έχει προχωρήσει αρκετά το νησί, αν και έχουν γίνει μερικά πράγματα στο Ανατολικό της τμήμα είναι η ανάκτηση νερού από τα υγρά απόβλητα, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για άρδευση», ανέφερε και στη συνέχεια ξεκαθάρισε ότι η διαδικασία ανάκτησης του νερού και μετατροπής του σε πόσιμο είναι μία πολυέξοδη επιλογή, η οποία θα απαιτεί στη συνέχεια διαρκή δειγματοληψία, που θα επιβεβαιώνει ότι το νερό είναι πράγματι πόσιμο. Τέτοιου είδους πιλοτικά συστήματα ήδη βρίσκονται υπό επεξεργασία και εφαρμογή στις ΔΕΥΑ Ηρακλείου και τη ΔΕΥΑ Ρεθύμνου, αλλά όπως επεσήμανε ο κ. Γκίκας, «Τώρα είναι το χρονικό σημείο να φτιάξουμε ολοκληρωμένα, πλήρη συστήματα και να κάνουμε αποτελεσματικό δίκτυο διαχείρισης νερού. Για παράδειγμα η ΔΕΥΑ Ρεθύμνου έχει φτιάξει ένα σύστημα για την ανάκτηση νερού για ένα μέρος του αποβλήτου που φεύγει στη θάλασσα, το χρησιμοποιεί όμως εντός των εγκαταστάσεών της. Το σημείο καμπής τώρα είναι να χρησιμοποιηθεί αυτό το νερό για να αρδεύσει έστω τους χώρους πρασίνου στο Ρέθυμνο». Όπως ξεκαθάρισε ο κ. Γκίκας, απαντώντας σε ερώτημα για το αν υπάρχουν τα διαθέσιμα χρονικά περιθώρια για να αντιστραφεί το φαινόμενο έλλειψης νερού, τόνισε ότι η εκπόνηση ενός αποτελεσματικού σχεδίου είναι απόλυτα εφικτή, με την κατάλληλη μελετητική διαδικασία. Το μοναδικό πρόβλημα αυτών των συστημάτων επαναχρησιμοποίησης νερού είναι το αυξημένο ενεργειακό κόστος για τις μονάδες διαχείρισης νερού και απαιτούν μεγάλες υποδομές, με διαφορετικές δεξαμενές και διαφορετικό δίκτυο παροχής και μεταφοράς.
Η αεριοποίηση πιο οικολογική λύση από την καύση απορριμμάτων
Πριν από μερικές εβδομάδες βρέθηκε στο Ηράκλειο ο γενικός γραμματέας του υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας, Μανώλης Γραφάκος, για να συζητήσει με τα στελέχη της αυτοδιοίκησης της Κρήτης για τη συνολική διαχείριση των απορριμμάτων στο νησί. Ανάμεσα στα θέματα που συζητήθηκαν ήταν η δημιουργία μονάδας καύσης αποβλήτων, η οποία προτείνεται ως μελλοντική λύση απέναντι στα προβλήματα διαχείρισης που αντιμετωπίζει το νησί. Σύμφωνα με όσα ανέφερε μεταξύ άλλων στα «Ρ.Ν.» ο κ. Γκίκας, το Εργαστήριό του ολοκλήρωσε πριν από τρία χρόνια μία μελέτη για τον ΕΣΔΑΚ, σχετικά με τη θερμική κατεργασία απορριμμάτων, όχι με την καύση, αλλά μέσω της αεριοποίησης. Η μελέτη με τίτλο «Pilot scale investigation for energy production from solid waste remaining, using the gasification process», υλοποιήθηκε σε συνεργασία με το Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο και σκοπός της ήταν η αξιοποίηση υπολειμμάτων στερεών αποβλήτων μέσω αεριοποίησης για την παραγωγή συνθετικού αερίου, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ηλεκτροπαραγωγή ή θέρμανση. Η μελέτη αυτή προτείνει την εγκατάσταση ενός τελείως διαφορετικού συστήματος, το οποίο ουσιαστικά προχωράει στην καύση υδρογόνου και μονοξειδίου του άνθρακα, αντί για την καύση απορριμμάτων. «Στην καύση παίρνουμε τα απορρίμματα και τα ρίχνουμε σε έναν καυστήρα και τα καίμε, όπως θα καίγαμε το ο,τιδήποτε. Η αεριοποίηση είναι ένα τελείως διαφορετικό σύστημα, είναι ένα κλειστό σύστημα, κατά το οποίο θερμαίνουμε τα απορρίμματα και γενικά την οργανική ύλη σε συνθήκες ελεγχόμενες. Όταν αυξηθεί η θερμοκρασία, τότε διασπάται το οργανικό κλάσμα των απορριμμάτων ή της βιομάζας που έχουμε εκεί και παράγεται υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακα. Αυτό το αέριο μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για να παράγουμε θέρμανση, να παράγουμε ψύχη και ό,τι άλλο θέλουμε». Απαντώντας σε ερώτημα για το κατά πόσο η αεριοποίηση έχει μεγαλύτερα πλεονεκτήματα από την καύση, ο κ. Γκίκας ανέφερε: «Εμείς από την μελέτη που κάναμε είδαμε ότι η αεριοποίηση είναι πιο συμφέρουσα από την καύση, ως τεχνολογία γιατί καταρχήν δεν καις σκουπίδια, καις υδρογόνο και μονοξείδιο του άνθρακα. Η αεριοποίηση έχει ένα μεγάλο πλεονέκτημα, το μέγεθος ενός εργοστασίου αεριοποίησης δεν είναι το ίδιο με αυτό της καύσης. Στην καύση κάνεις ένα μεγάλο καυστήρα, για να έχεις οικονομία κλίμακος. Η αεριοποίηση συνήθως δουλεύει σε modules, δηλαδή έχεις ένα σύστημα και αν θες να αυξήσεις τη δυναμικότητα, φτιάχνεις ένα δεύτερο και ένα τρίτο, τα οποία δουλεύουν το ένα δίπλα στο άλλο, οπότε έχεις μεγάλη ευελιξία σε ό,τι αφορά τις ποσότητες των απορριμμάτων που θα χρησιμοποιήσεις». Όπως σημείωσε, το Εργαστήριο ουσιαστικά πρότεινε για μία λύση πολύ πιο οικολογική και ενδεχομένως λειτουργική, από ένα εργοστάσιο καύσης απορριμμάτων. «Μεγάλο πρόβλημα που έχουν πολλά εργοστάσια στη βόρεια Ευρώπη που χρησιμοποιούν την καύση είναι ότι με την ανακύκλωση που γίνεται, η οποία μάλιστα επιβάλλεται από την Ευρωπαϊκές οδηγίες, έχουν λιγοστέψει τόσο πολύ τα απορρίμματα που καταλήγουν να πάνε προς καύση, που στο τέλος έχει πρόβλημα το εργοστάσιο να λειτουργήσει. Είναι σαν να έχεις ένα τζάκι, αν του ρίχνεις ένα πέλετ την ώρα, δεν πρόκειται να λειτουργήσει, θα καεί και θέλει καινούργιο τζάκι. Η αεριοποίηση έχει το πλεονέκτημα ότι δεν έχει αυτή τη μαζικότητα», κατέληξε.
