1

1ο ΓΕΛ ΤΡΙΚΑΛΩΝ ΕΑΡΙΝΟ ΤΕΤΡΑΜΗΝΟ laquoΤο νερό ως ενεργειακός παράγονταςraquo

2

ΟΜΑΔΑ Α ΜΙΣΙΑΚΑΣ ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΜΙΧΑΛΗ ΡΕΒΕΚΑ ΜΠΑΚΟΣ ΕΥΘΥΜΙΟΣ ΜΠΑΚΟΥ ΕΥΔΟΚΙΑ ΠΡΕΒΕΝΤΑ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΟΜΑΔΑ Β ΔΕΣΙΚΟΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΜΠΟΥΡΛΙΑ ΕΛΕΝΗ ΠΕΤΤΑ ΕΛΕΟΝΩΡΑ ΤΣΟΛΗ ΣΤΕΛΛΑ ΦΛΩΡΙΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΟΜΑΔΑ Γ ΚΑΛΕΤΣΗΣ ΘΩΜΑΣ ΚΟΥΤΣΙΟΥΜΠΑ ΕΙΡΗΝΗ ΚΩΣΤΑΡΕΛΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΟΥΤΣΙΝΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΠΑΛΑΦΑ ΙΩΑΝΝΑ ΜΠΑΤΑΓΙΑΝΝΗ ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΙ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ ΚΕΦΑΛΑΚΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΚΟΡΚΗΣ ΑΓΓΕΛΟΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 11 ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 3 12 ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΝΕΡΟΥ 5 13 ΝΕΡΟ ΤΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΜΕ ΤΙΣ 50 ΙΔΙΕΤΕΡΟΤΗΤΕΣ 8 14 ΔΕΣΜΟΙ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ 10 15 ΤΑ ΠΑΡΑΓΟΞΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 10 16 ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗΝ ΕΜΒΥΑ ΥΛΗ 12 17 ΓΛΥΚΟ ΝΕΡΟ ΑΙΤΙΑ ΠΟΛΕΜΟΥ 21 18 Η ΙΔΙΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΗ ΧΙΛΗ 23 19 ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΙΚΗΠΙΟΥ ΚΑΙ ΟΙ ΩΚΕΑΝΟΙ 26 2 ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 26 21 Η ΚΟΡΔΕΛΑ lsquoΗ ΝΕΡΟΠΡΙΟΝΟ 26 22 ΝΕΡΟΜΥΛΟ 27 23 ΔΡΥΣΤΕΛΛΕΣ 33 24 ΜΑΝΤΑΝΙΑ 34 25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ 35 26 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΑΝΘΡΩΠΩΝ 36 3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠ΄ ΤΟ ΝΕΡΟ 37 31 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ 37 32 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕΣΩ ΟΣΜΩΣΗΣ 38

3

33 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 39 34 ΗΛΙΑΚΕΣ ΛΙΜΝΕΣ 41 35 ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ 43

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τους πρώτους αιώνες μετά από τη δημιουργία της Γης ο πλανήτης μας δεν είχε ατμόσφαιρα αφού στοιχεία όπως το ήλιο και το υδρογόνο ήταν πολύ ελαφριά για να εγκλωβιστούν στο πεδίο βαρύτητας του Στη Γη δεν υπήρχαν ωκεανοί και η επιφάνεια της ήταν σπαρμένη με ενεργά ηφαίστεια απrsquo όπου έβγαιναν λάβα αέρια όπως το υδρογόνο και ενώσεις του και ατμοί κυρίως υδρατμοί Οι ηλιακές ακτίνες διασπούσαν τα εκλυόμενα από τα ηφαίστεια μόρια του νερού των υδρατμών στα συστατικά τους υδρογόνο και οξυγόνο Το υδρογόνο διέφευγε ενώ το οξυγόνο αντιδρούσε με την αμμωνία και το μεθάνιο για να σχηματιστεί άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα Η σύσταση της ατμόσφαιρας άρχισε να αποκτά τη σημερινή της μορφή όταν εμφανίστηκαν τα φυτά που με τη φωτοσύνθεση δέσμευαν διοξείδιο του άνθρακα και ελευθέρωναν οξυγόνο Τελικά με τη σταθεροποίηση της ατμόσφαιρας το περίσσευμα του νερού συσσωρευόταν σε κοιλώματα και έτσι σχηματίστηκε σιγά-σιγά ο ωκεανός

4

11 Ο ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ Το νερό καλύπτει το μεγαλύτερο τμήμα της Γης οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητές τους Είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75 του νωπού βάρους τους)και συμβάλλει στη θερμορύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών Αν και η ποσότητα του νερού που υπάρχει στην ατμόσφαιρα δεν είναι μεγάλη εντούτοις το νερό χάρη στην κινητικότητά του κυκλοφορεί συνεχώς στον υδρολογικό κύκλο (ή κύκλο του νερού)και έτσι γίνεται διαθέσιμο στα οικοσυστήματα και στους οργανισμούς Η κυκλοφορία του νερού στηρίζεται κυρίως στην εξάτμιση στη διαπνοή των φυτών και στις κατακρημνίσεις Με την εξάτμιση το νερό απομακρύνεται με τη μορφή υδρατμών από οποιαδήποτε επιφάνεια Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φύλλων ονομάζεται επιδερμική εξάτμιση και διακρίνεται από την διαπνοή που είναι η απομάκρυνση του νερού μέσω των στομάτων των πόρων δηλαδή της επιδερμίδας των φύλλων Το νερό του εδάφους που είναι πλούσιο σε θρεπτικά στοιχεία απορροφάται από τις Ρίζες των φυτών και κυκλοφορεί στο εσωτερικό τους Φθάνοντας το νερό στα φύλλα απομακρύνεται με τη διαπνοή από τα στόματά τους μέσω των οποίων γίνεται επίσης η ανταλλαγή των αερίων μεταξύ των φυτών και της ατμόσφαιρας (είσοδος διοξειδίου του άνθρακα και αποβολή οξυγόνου κατά την φωτοσύνθεση αντίστροφα κατά την αναπνοή) Η διαπνοή αποτελώντας την laquoκινητήρια δύναμηraquo για τη μεταφορά των θρεπτικών στοιχείων στο εσωτερικό των φυτικών οργανισμών συνδέεται αναπόσπαστα με τους βιογεωχημικούς κύκλους των στοιχείων που εισέρχονται στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων με πύλη εισόδου τα φυτά Με τις κατακρημνίσεις (δηλαδή τη βροχή το χιόνι το χαλάζι) το νερό απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και γίνεται διαθέσιμο στα υδάτινα και στα χερσαία οικοσυστήματα Η ανταλλαγή του νερού μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας αποτελεί ένα σχετικά απλό μηχανισμό καθώς περιλαμβάνει μόνο τις διαδικασίες της εξάτμισης και των κατακρημνίσεων Αντιθέτως το τμήμα του κύκλου που αφορά την ξηρά είναι περισσότερο πολύπλοκο διότι σrsquo αυτήν οι πιθανές πορείες του νερού είναι περισσότερες Το νερό που πέφτει στην ξηρά μπορεί

Να εξατμιστεί

Να εισχωρήσει στο υπέδαφος και στο σύστημα των υπόγειων υδάτων

Να προσληφθεί από τα φυτά και να απομακρυνθεί με την διαπνοή

Να απομακρυνθεί με την επιφανειακή απορροή από το χερσαίο περιβάλλον

5

Τα φυτά παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απορρόφηση του νερού από το έδαφος Σε μικρές λεκάνες απορροής όπου αφαιρέθηκαν όλα τα δέντρα ο όγκος του επιφανειακού νερού αυξήθηκε πάνω από 200 Το νερό αυτό κατέληξε στη θάλασσα ενώ αν είχε διεισδύσει στο έδαφος θα είχε αποδοθεί πίσω στην ατμόσφαιρα με τη διαπνοή Τα επιφανειακά ρέοντα ύδατα απομακρύνουν και τα θρεπτικά συστατικά τα οποία με μακροχρόνιες διαδικασίες γίνονται διαθέσιμα στους οργανισμούς Αυτά τα συστατικά θα καταλήξουν τελικά στους υδάτινους αποδέκτες Γιrsquo αυτό το λόγο τα δέλτα των ποταμών εμφανίζουν πολύ υψηλή παραγωγικότητα

12 Παγκόσμια κατανομή νερού

Το παρακάτω διάγραμμα και ο πίνακας δεδομένων παρουσιάζουν μια λεπτομερή περιγραφή της κατανομής του νερού της Γης σε μια δεδομένη χρονική στιγμή

6

Παρατηρούμε πως από τα συνολικά 1386 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα του νερού στη Γη περισσότερο από 96 είναι αλμυρό Επίσης το 68 του γλυκού νερού είναι δεσμευμένο σε πάγο και παγετώνες Ακόμα ένα 30 του γλυκού νερού βρίσκεται σε υπόγειους υδροφορείς Το επιφανειακό γλυκό νερό που βρίσκεται σε ποτάμια και λίμνες είναι συνολικά 93100 κυβικά χιλιόμετρα και αντιπροσωπεύει περίπου το 1150 του 1 του συνολικού νερού στη Γη Παρά ταύτα τα ποτάμια και οι λίμνες είναι οι βασικές πηγές νερού για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών

Εκτίμηση της παγκόσμιας κατανομής νερού

Μορφή Νερού Όγκος νερού

σε κυβικά

Ποσοστό

γλυκού

Ποσοστό

συνολικού

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

2

ΟΜΑΔΑ Α ΜΙΣΙΑΚΑΣ ΣΤΕΡΓΙΟΣ ΜΙΧΑΛΗ ΡΕΒΕΚΑ ΜΠΑΚΟΣ ΕΥΘΥΜΙΟΣ ΜΠΑΚΟΥ ΕΥΔΟΚΙΑ ΠΡΕΒΕΝΤΑ ΒΑΣΙΛΙΚΗ ΟΜΑΔΑ Β ΔΕΣΙΚΟΣ ΔΗΜΗΤΡΗΣ ΜΠΟΥΡΛΙΑ ΕΛΕΝΗ ΠΕΤΤΑ ΕΛΕΟΝΩΡΑ ΤΣΟΛΗ ΣΤΕΛΛΑ ΦΛΩΡΙΟΣ ΓΙΩΡΓΟΣ ΟΜΑΔΑ Γ ΚΑΛΕΤΣΗΣ ΘΩΜΑΣ ΚΟΥΤΣΙΟΥΜΠΑ ΕΙΡΗΝΗ ΚΩΣΤΑΡΕΛΛΟΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΟΥΤΣΙΝΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΜΠΑΛΑΦΑ ΙΩΑΝΝΑ ΜΠΑΤΑΓΙΑΝΝΗ ΚΑΤΕΡΙΝΑ ΥΠΕΥΘΥΝΟΙ ΚΑΘΗΓΗΤΕΣ ΚΕΦΑΛΑΚΗΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ ΚΟΡΚΗΣ ΑΓΓΕΛΟΣ

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1ΕΙΣΑΓΩΓΗ 3 11 ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ 3 12 ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΝΕΡΟΥ 5 13 ΝΕΡΟ ΤΟ ΣΤΟΙΧΕΙΟ ΜΕ ΤΙΣ 50 ΙΔΙΕΤΕΡΟΤΗΤΕΣ 8 14 ΔΕΣΜΟΙ ΥΔΡΟΓΟΝΟΥ 10 15 ΤΑ ΠΑΡΑΓΟΞΑ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 10 16 ΤΟ ΝΕΡΟ ΣΤΗΝ ΕΜΒΥΑ ΥΛΗ 12 17 ΓΛΥΚΟ ΝΕΡΟ ΑΙΤΙΑ ΠΟΛΕΜΟΥ 21 18 Η ΙΔΙΟΤΙΚΟΠΟΙΗΣΗ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ ΣΤΗ ΧΙΛΗ 23 19 ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΘΕΡΜΙΚΗΠΙΟΥ ΚΑΙ ΟΙ ΩΚΕΑΝΟΙ 26 2 ΟΙ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ 26 21 Η ΚΟΡΔΕΛΑ lsquoΗ ΝΕΡΟΠΡΙΟΝΟ 26 22 ΝΕΡΟΜΥΛΟ 27 23 ΔΡΥΣΤΕΛΛΕΣ 33 24 ΜΑΝΤΑΝΙΑ 34 25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ 35 26 ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΥΛΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΕΤΑΚΙΝΗΣΗ ΑΝΘΡΩΠΩΝ 36 3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠ΄ ΤΟ ΝΕΡΟ 37 31 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗ ΘΑΛΑΣΣΑ 37 32 ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΕΣΩ ΟΣΜΩΣΗΣ 38

3

33 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 39 34 ΗΛΙΑΚΕΣ ΛΙΜΝΕΣ 41 35 ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ 43

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τους πρώτους αιώνες μετά από τη δημιουργία της Γης ο πλανήτης μας δεν είχε ατμόσφαιρα αφού στοιχεία όπως το ήλιο και το υδρογόνο ήταν πολύ ελαφριά για να εγκλωβιστούν στο πεδίο βαρύτητας του Στη Γη δεν υπήρχαν ωκεανοί και η επιφάνεια της ήταν σπαρμένη με ενεργά ηφαίστεια απrsquo όπου έβγαιναν λάβα αέρια όπως το υδρογόνο και ενώσεις του και ατμοί κυρίως υδρατμοί Οι ηλιακές ακτίνες διασπούσαν τα εκλυόμενα από τα ηφαίστεια μόρια του νερού των υδρατμών στα συστατικά τους υδρογόνο και οξυγόνο Το υδρογόνο διέφευγε ενώ το οξυγόνο αντιδρούσε με την αμμωνία και το μεθάνιο για να σχηματιστεί άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα Η σύσταση της ατμόσφαιρας άρχισε να αποκτά τη σημερινή της μορφή όταν εμφανίστηκαν τα φυτά που με τη φωτοσύνθεση δέσμευαν διοξείδιο του άνθρακα και ελευθέρωναν οξυγόνο Τελικά με τη σταθεροποίηση της ατμόσφαιρας το περίσσευμα του νερού συσσωρευόταν σε κοιλώματα και έτσι σχηματίστηκε σιγά-σιγά ο ωκεανός

4

11 Ο ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ Το νερό καλύπτει το μεγαλύτερο τμήμα της Γης οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητές τους Είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75 του νωπού βάρους τους)και συμβάλλει στη θερμορύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών Αν και η ποσότητα του νερού που υπάρχει στην ατμόσφαιρα δεν είναι μεγάλη εντούτοις το νερό χάρη στην κινητικότητά του κυκλοφορεί συνεχώς στον υδρολογικό κύκλο (ή κύκλο του νερού)και έτσι γίνεται διαθέσιμο στα οικοσυστήματα και στους οργανισμούς Η κυκλοφορία του νερού στηρίζεται κυρίως στην εξάτμιση στη διαπνοή των φυτών και στις κατακρημνίσεις Με την εξάτμιση το νερό απομακρύνεται με τη μορφή υδρατμών από οποιαδήποτε επιφάνεια Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φύλλων ονομάζεται επιδερμική εξάτμιση και διακρίνεται από την διαπνοή που είναι η απομάκρυνση του νερού μέσω των στομάτων των πόρων δηλαδή της επιδερμίδας των φύλλων Το νερό του εδάφους που είναι πλούσιο σε θρεπτικά στοιχεία απορροφάται από τις Ρίζες των φυτών και κυκλοφορεί στο εσωτερικό τους Φθάνοντας το νερό στα φύλλα απομακρύνεται με τη διαπνοή από τα στόματά τους μέσω των οποίων γίνεται επίσης η ανταλλαγή των αερίων μεταξύ των φυτών και της ατμόσφαιρας (είσοδος διοξειδίου του άνθρακα και αποβολή οξυγόνου κατά την φωτοσύνθεση αντίστροφα κατά την αναπνοή) Η διαπνοή αποτελώντας την laquoκινητήρια δύναμηraquo για τη μεταφορά των θρεπτικών στοιχείων στο εσωτερικό των φυτικών οργανισμών συνδέεται αναπόσπαστα με τους βιογεωχημικούς κύκλους των στοιχείων που εισέρχονται στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων με πύλη εισόδου τα φυτά Με τις κατακρημνίσεις (δηλαδή τη βροχή το χιόνι το χαλάζι) το νερό απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και γίνεται διαθέσιμο στα υδάτινα και στα χερσαία οικοσυστήματα Η ανταλλαγή του νερού μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας αποτελεί ένα σχετικά απλό μηχανισμό καθώς περιλαμβάνει μόνο τις διαδικασίες της εξάτμισης και των κατακρημνίσεων Αντιθέτως το τμήμα του κύκλου που αφορά την ξηρά είναι περισσότερο πολύπλοκο διότι σrsquo αυτήν οι πιθανές πορείες του νερού είναι περισσότερες Το νερό που πέφτει στην ξηρά μπορεί

Να εξατμιστεί

Να εισχωρήσει στο υπέδαφος και στο σύστημα των υπόγειων υδάτων

Να προσληφθεί από τα φυτά και να απομακρυνθεί με την διαπνοή

Να απομακρυνθεί με την επιφανειακή απορροή από το χερσαίο περιβάλλον

5

Τα φυτά παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απορρόφηση του νερού από το έδαφος Σε μικρές λεκάνες απορροής όπου αφαιρέθηκαν όλα τα δέντρα ο όγκος του επιφανειακού νερού αυξήθηκε πάνω από 200 Το νερό αυτό κατέληξε στη θάλασσα ενώ αν είχε διεισδύσει στο έδαφος θα είχε αποδοθεί πίσω στην ατμόσφαιρα με τη διαπνοή Τα επιφανειακά ρέοντα ύδατα απομακρύνουν και τα θρεπτικά συστατικά τα οποία με μακροχρόνιες διαδικασίες γίνονται διαθέσιμα στους οργανισμούς Αυτά τα συστατικά θα καταλήξουν τελικά στους υδάτινους αποδέκτες Γιrsquo αυτό το λόγο τα δέλτα των ποταμών εμφανίζουν πολύ υψηλή παραγωγικότητα

12 Παγκόσμια κατανομή νερού

Το παρακάτω διάγραμμα και ο πίνακας δεδομένων παρουσιάζουν μια λεπτομερή περιγραφή της κατανομής του νερού της Γης σε μια δεδομένη χρονική στιγμή

6

Παρατηρούμε πως από τα συνολικά 1386 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα του νερού στη Γη περισσότερο από 96 είναι αλμυρό Επίσης το 68 του γλυκού νερού είναι δεσμευμένο σε πάγο και παγετώνες Ακόμα ένα 30 του γλυκού νερού βρίσκεται σε υπόγειους υδροφορείς Το επιφανειακό γλυκό νερό που βρίσκεται σε ποτάμια και λίμνες είναι συνολικά 93100 κυβικά χιλιόμετρα και αντιπροσωπεύει περίπου το 1150 του 1 του συνολικού νερού στη Γη Παρά ταύτα τα ποτάμια και οι λίμνες είναι οι βασικές πηγές νερού για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών

Εκτίμηση της παγκόσμιας κατανομής νερού

Μορφή Νερού Όγκος νερού

σε κυβικά

Ποσοστό

γλυκού

Ποσοστό

συνολικού

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

3

33 ΥΔΡΟΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ 39 34 ΗΛΙΑΚΕΣ ΛΙΜΝΕΣ 41 35 ΗΛΕΚΤΡΟΛΥΣΗ 43

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Τους πρώτους αιώνες μετά από τη δημιουργία της Γης ο πλανήτης μας δεν είχε ατμόσφαιρα αφού στοιχεία όπως το ήλιο και το υδρογόνο ήταν πολύ ελαφριά για να εγκλωβιστούν στο πεδίο βαρύτητας του Στη Γη δεν υπήρχαν ωκεανοί και η επιφάνεια της ήταν σπαρμένη με ενεργά ηφαίστεια απrsquo όπου έβγαιναν λάβα αέρια όπως το υδρογόνο και ενώσεις του και ατμοί κυρίως υδρατμοί Οι ηλιακές ακτίνες διασπούσαν τα εκλυόμενα από τα ηφαίστεια μόρια του νερού των υδρατμών στα συστατικά τους υδρογόνο και οξυγόνο Το υδρογόνο διέφευγε ενώ το οξυγόνο αντιδρούσε με την αμμωνία και το μεθάνιο για να σχηματιστεί άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα Η σύσταση της ατμόσφαιρας άρχισε να αποκτά τη σημερινή της μορφή όταν εμφανίστηκαν τα φυτά που με τη φωτοσύνθεση δέσμευαν διοξείδιο του άνθρακα και ελευθέρωναν οξυγόνο Τελικά με τη σταθεροποίηση της ατμόσφαιρας το περίσσευμα του νερού συσσωρευόταν σε κοιλώματα και έτσι σχηματίστηκε σιγά-σιγά ο ωκεανός

4

11 Ο ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ Το νερό καλύπτει το μεγαλύτερο τμήμα της Γης οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητές τους Είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75 του νωπού βάρους τους)και συμβάλλει στη θερμορύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών Αν και η ποσότητα του νερού που υπάρχει στην ατμόσφαιρα δεν είναι μεγάλη εντούτοις το νερό χάρη στην κινητικότητά του κυκλοφορεί συνεχώς στον υδρολογικό κύκλο (ή κύκλο του νερού)και έτσι γίνεται διαθέσιμο στα οικοσυστήματα και στους οργανισμούς Η κυκλοφορία του νερού στηρίζεται κυρίως στην εξάτμιση στη διαπνοή των φυτών και στις κατακρημνίσεις Με την εξάτμιση το νερό απομακρύνεται με τη μορφή υδρατμών από οποιαδήποτε επιφάνεια Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φύλλων ονομάζεται επιδερμική εξάτμιση και διακρίνεται από την διαπνοή που είναι η απομάκρυνση του νερού μέσω των στομάτων των πόρων δηλαδή της επιδερμίδας των φύλλων Το νερό του εδάφους που είναι πλούσιο σε θρεπτικά στοιχεία απορροφάται από τις Ρίζες των φυτών και κυκλοφορεί στο εσωτερικό τους Φθάνοντας το νερό στα φύλλα απομακρύνεται με τη διαπνοή από τα στόματά τους μέσω των οποίων γίνεται επίσης η ανταλλαγή των αερίων μεταξύ των φυτών και της ατμόσφαιρας (είσοδος διοξειδίου του άνθρακα και αποβολή οξυγόνου κατά την φωτοσύνθεση αντίστροφα κατά την αναπνοή) Η διαπνοή αποτελώντας την laquoκινητήρια δύναμηraquo για τη μεταφορά των θρεπτικών στοιχείων στο εσωτερικό των φυτικών οργανισμών συνδέεται αναπόσπαστα με τους βιογεωχημικούς κύκλους των στοιχείων που εισέρχονται στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων με πύλη εισόδου τα φυτά Με τις κατακρημνίσεις (δηλαδή τη βροχή το χιόνι το χαλάζι) το νερό απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και γίνεται διαθέσιμο στα υδάτινα και στα χερσαία οικοσυστήματα Η ανταλλαγή του νερού μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας αποτελεί ένα σχετικά απλό μηχανισμό καθώς περιλαμβάνει μόνο τις διαδικασίες της εξάτμισης και των κατακρημνίσεων Αντιθέτως το τμήμα του κύκλου που αφορά την ξηρά είναι περισσότερο πολύπλοκο διότι σrsquo αυτήν οι πιθανές πορείες του νερού είναι περισσότερες Το νερό που πέφτει στην ξηρά μπορεί

Να εξατμιστεί

Να εισχωρήσει στο υπέδαφος και στο σύστημα των υπόγειων υδάτων

Να προσληφθεί από τα φυτά και να απομακρυνθεί με την διαπνοή

Να απομακρυνθεί με την επιφανειακή απορροή από το χερσαίο περιβάλλον

5

Τα φυτά παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απορρόφηση του νερού από το έδαφος Σε μικρές λεκάνες απορροής όπου αφαιρέθηκαν όλα τα δέντρα ο όγκος του επιφανειακού νερού αυξήθηκε πάνω από 200 Το νερό αυτό κατέληξε στη θάλασσα ενώ αν είχε διεισδύσει στο έδαφος θα είχε αποδοθεί πίσω στην ατμόσφαιρα με τη διαπνοή Τα επιφανειακά ρέοντα ύδατα απομακρύνουν και τα θρεπτικά συστατικά τα οποία με μακροχρόνιες διαδικασίες γίνονται διαθέσιμα στους οργανισμούς Αυτά τα συστατικά θα καταλήξουν τελικά στους υδάτινους αποδέκτες Γιrsquo αυτό το λόγο τα δέλτα των ποταμών εμφανίζουν πολύ υψηλή παραγωγικότητα

12 Παγκόσμια κατανομή νερού

Το παρακάτω διάγραμμα και ο πίνακας δεδομένων παρουσιάζουν μια λεπτομερή περιγραφή της κατανομής του νερού της Γης σε μια δεδομένη χρονική στιγμή

6

Παρατηρούμε πως από τα συνολικά 1386 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα του νερού στη Γη περισσότερο από 96 είναι αλμυρό Επίσης το 68 του γλυκού νερού είναι δεσμευμένο σε πάγο και παγετώνες Ακόμα ένα 30 του γλυκού νερού βρίσκεται σε υπόγειους υδροφορείς Το επιφανειακό γλυκό νερό που βρίσκεται σε ποτάμια και λίμνες είναι συνολικά 93100 κυβικά χιλιόμετρα και αντιπροσωπεύει περίπου το 1150 του 1 του συνολικού νερού στη Γη Παρά ταύτα τα ποτάμια και οι λίμνες είναι οι βασικές πηγές νερού για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών

Εκτίμηση της παγκόσμιας κατανομής νερού

Μορφή Νερού Όγκος νερού

σε κυβικά

Ποσοστό

γλυκού

Ποσοστό

συνολικού

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

4

11 Ο ΥΔΡΟΛΟΓΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ Το νερό καλύπτει το μεγαλύτερο τμήμα της Γης οριοθετεί τα υδάτινα οικοσυστήματα και καθορίζει τις ιδιότητές τους Είναι το μέσο με το οποίο τα θρεπτικά συστατικά εισέρχονται και κυκλοφορούν στο εσωτερικό των αυτότροφων οργανισμών Το νερό αποτελεί σημαντικό τμήμα των ζωντανών ιστών (το 75 του νωπού βάρους τους)και συμβάλλει στη θερμορύθμιση τόσο των φυτικών όσο και των ζωικών οργανισμών Χρησιμοποιείται επίσης στη φωτοσύνθεση των φυτικών οργανισμών Αν και η ποσότητα του νερού που υπάρχει στην ατμόσφαιρα δεν είναι μεγάλη εντούτοις το νερό χάρη στην κινητικότητά του κυκλοφορεί συνεχώς στον υδρολογικό κύκλο (ή κύκλο του νερού)και έτσι γίνεται διαθέσιμο στα οικοσυστήματα και στους οργανισμούς Η κυκλοφορία του νερού στηρίζεται κυρίως στην εξάτμιση στη διαπνοή των φυτών και στις κατακρημνίσεις Με την εξάτμιση το νερό απομακρύνεται με τη μορφή υδρατμών από οποιαδήποτε επιφάνεια Η εξάτμιση του νερού από την επιφάνεια των φύλλων ονομάζεται επιδερμική εξάτμιση και διακρίνεται από την διαπνοή που είναι η απομάκρυνση του νερού μέσω των στομάτων των πόρων δηλαδή της επιδερμίδας των φύλλων Το νερό του εδάφους που είναι πλούσιο σε θρεπτικά στοιχεία απορροφάται από τις Ρίζες των φυτών και κυκλοφορεί στο εσωτερικό τους Φθάνοντας το νερό στα φύλλα απομακρύνεται με τη διαπνοή από τα στόματά τους μέσω των οποίων γίνεται επίσης η ανταλλαγή των αερίων μεταξύ των φυτών και της ατμόσφαιρας (είσοδος διοξειδίου του άνθρακα και αποβολή οξυγόνου κατά την φωτοσύνθεση αντίστροφα κατά την αναπνοή) Η διαπνοή αποτελώντας την laquoκινητήρια δύναμηraquo για τη μεταφορά των θρεπτικών στοιχείων στο εσωτερικό των φυτικών οργανισμών συνδέεται αναπόσπαστα με τους βιογεωχημικούς κύκλους των στοιχείων που εισέρχονται στις τροφικές αλυσίδες των οικοσυστημάτων με πύλη εισόδου τα φυτά Με τις κατακρημνίσεις (δηλαδή τη βροχή το χιόνι το χαλάζι) το νερό απομακρύνεται από την ατμόσφαιρα και γίνεται διαθέσιμο στα υδάτινα και στα χερσαία οικοσυστήματα Η ανταλλαγή του νερού μεταξύ των ωκεανών και της ατμόσφαιρας αποτελεί ένα σχετικά απλό μηχανισμό καθώς περιλαμβάνει μόνο τις διαδικασίες της εξάτμισης και των κατακρημνίσεων Αντιθέτως το τμήμα του κύκλου που αφορά την ξηρά είναι περισσότερο πολύπλοκο διότι σrsquo αυτήν οι πιθανές πορείες του νερού είναι περισσότερες Το νερό που πέφτει στην ξηρά μπορεί

Να εξατμιστεί

Να εισχωρήσει στο υπέδαφος και στο σύστημα των υπόγειων υδάτων

Να προσληφθεί από τα φυτά και να απομακρυνθεί με την διαπνοή

Να απομακρυνθεί με την επιφανειακή απορροή από το χερσαίο περιβάλλον

5

Τα φυτά παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απορρόφηση του νερού από το έδαφος Σε μικρές λεκάνες απορροής όπου αφαιρέθηκαν όλα τα δέντρα ο όγκος του επιφανειακού νερού αυξήθηκε πάνω από 200 Το νερό αυτό κατέληξε στη θάλασσα ενώ αν είχε διεισδύσει στο έδαφος θα είχε αποδοθεί πίσω στην ατμόσφαιρα με τη διαπνοή Τα επιφανειακά ρέοντα ύδατα απομακρύνουν και τα θρεπτικά συστατικά τα οποία με μακροχρόνιες διαδικασίες γίνονται διαθέσιμα στους οργανισμούς Αυτά τα συστατικά θα καταλήξουν τελικά στους υδάτινους αποδέκτες Γιrsquo αυτό το λόγο τα δέλτα των ποταμών εμφανίζουν πολύ υψηλή παραγωγικότητα

12 Παγκόσμια κατανομή νερού

Το παρακάτω διάγραμμα και ο πίνακας δεδομένων παρουσιάζουν μια λεπτομερή περιγραφή της κατανομής του νερού της Γης σε μια δεδομένη χρονική στιγμή

6

Παρατηρούμε πως από τα συνολικά 1386 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα του νερού στη Γη περισσότερο από 96 είναι αλμυρό Επίσης το 68 του γλυκού νερού είναι δεσμευμένο σε πάγο και παγετώνες Ακόμα ένα 30 του γλυκού νερού βρίσκεται σε υπόγειους υδροφορείς Το επιφανειακό γλυκό νερό που βρίσκεται σε ποτάμια και λίμνες είναι συνολικά 93100 κυβικά χιλιόμετρα και αντιπροσωπεύει περίπου το 1150 του 1 του συνολικού νερού στη Γη Παρά ταύτα τα ποτάμια και οι λίμνες είναι οι βασικές πηγές νερού για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών

Εκτίμηση της παγκόσμιας κατανομής νερού

Μορφή Νερού Όγκος νερού

σε κυβικά

Ποσοστό

γλυκού

Ποσοστό

συνολικού

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

5

Τα φυτά παίζουν καθοριστικό ρόλο στην απορρόφηση του νερού από το έδαφος Σε μικρές λεκάνες απορροής όπου αφαιρέθηκαν όλα τα δέντρα ο όγκος του επιφανειακού νερού αυξήθηκε πάνω από 200 Το νερό αυτό κατέληξε στη θάλασσα ενώ αν είχε διεισδύσει στο έδαφος θα είχε αποδοθεί πίσω στην ατμόσφαιρα με τη διαπνοή Τα επιφανειακά ρέοντα ύδατα απομακρύνουν και τα θρεπτικά συστατικά τα οποία με μακροχρόνιες διαδικασίες γίνονται διαθέσιμα στους οργανισμούς Αυτά τα συστατικά θα καταλήξουν τελικά στους υδάτινους αποδέκτες Γιrsquo αυτό το λόγο τα δέλτα των ποταμών εμφανίζουν πολύ υψηλή παραγωγικότητα

12 Παγκόσμια κατανομή νερού

Το παρακάτω διάγραμμα και ο πίνακας δεδομένων παρουσιάζουν μια λεπτομερή περιγραφή της κατανομής του νερού της Γης σε μια δεδομένη χρονική στιγμή

6

Παρατηρούμε πως από τα συνολικά 1386 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα του νερού στη Γη περισσότερο από 96 είναι αλμυρό Επίσης το 68 του γλυκού νερού είναι δεσμευμένο σε πάγο και παγετώνες Ακόμα ένα 30 του γλυκού νερού βρίσκεται σε υπόγειους υδροφορείς Το επιφανειακό γλυκό νερό που βρίσκεται σε ποτάμια και λίμνες είναι συνολικά 93100 κυβικά χιλιόμετρα και αντιπροσωπεύει περίπου το 1150 του 1 του συνολικού νερού στη Γη Παρά ταύτα τα ποτάμια και οι λίμνες είναι οι βασικές πηγές νερού για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών

Εκτίμηση της παγκόσμιας κατανομής νερού

Μορφή Νερού Όγκος νερού

σε κυβικά

Ποσοστό

γλυκού

Ποσοστό

συνολικού

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

6

Παρατηρούμε πως από τα συνολικά 1386 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα του νερού στη Γη περισσότερο από 96 είναι αλμυρό Επίσης το 68 του γλυκού νερού είναι δεσμευμένο σε πάγο και παγετώνες Ακόμα ένα 30 του γλυκού νερού βρίσκεται σε υπόγειους υδροφορείς Το επιφανειακό γλυκό νερό που βρίσκεται σε ποτάμια και λίμνες είναι συνολικά 93100 κυβικά χιλιόμετρα και αντιπροσωπεύει περίπου το 1150 του 1 του συνολικού νερού στη Γη Παρά ταύτα τα ποτάμια και οι λίμνες είναι οι βασικές πηγές νερού για την κάλυψη των ανθρώπινων αναγκών

Εκτίμηση της παγκόσμιας κατανομής νερού

Μορφή Νερού Όγκος νερού

σε κυβικά

Ποσοστό

γλυκού

Ποσοστό

συνολικού

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

7

χιλιόμετρα νερού νερού

Ωκεανοί Θάλασσες amp

Κόλποι

1338000000 -- 965

Παγόβουνα

Παγετώνες amp Μόνιμο χιόνι

24064000 687 174

Υπόγειο Νερό 23400000 -- 17

Γλυκό 10530000 301 076

Αλμυρό 12870000 -- 094

Εδαφική

Υγρασία

16500 005 0001

Εδαφικός

πάγος amp Μόνιμα

παγωμένο

έδαφος

300000 086 0022

Λίμνες 176400 -- 0013

Γλυκές 91000 026 0007

Αλμυρές 85400 -- 0006

Ατμόσφαιρα 12900 004 0001

Έλη 11470 003 00008

Ποταμοί 2120 0006 00002

Βιολογικό Νερό 1120 0003 00001

Σύνολο 1386000000 - 100

Πηγή Gleick P H 1996 Water resources In Encyclopedia of

Climate and Weather ed by S H Schneider Oxford University Press New York vol 2 pp817-823

Το γεγονός ότι οι λίμνες και τα ποτάμια δηλαδή τα επιφανειακά νερά είναι οι κύριες πηγές νερού ή αλλιώς υδατικοί πόροι φαίνεται να έρχεται σε αντίθεση με την εικόνα που δίνει ο παραπάνω πίνακας σύμφωνα με την οποία τα υπόγεια νερά είναι κατά τάξεις μεγέθους περισσότερα από τα επιφανειακά Αυτό μπορεί να εξηγηθεί αν σκεφτούμε ότι οι πόροι του νερού δεν είναι αποθεματικοί (όπως πχ είναι το πετρέλαιο) αλλά ανανεώσιμοι Επομένως αυτό που έχει σημασία δεν είναι η ποσότητα νερού που είναι αποθηκευμένη αλλά αυτή που ανανεώνεται κάθε χρόνο Έτσι λοιπόν τα επιφανειακά νερά διακινούνται ndash και άρα ανανεώνονται ndash με πολύ πιο γρήγορους ρυθμούς από τα υπόγεια

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

8

Με άλλα λόγια δεν έχει τόσο σημασία η στατική εικόνα της αποθήκευσης του νερού αλλά η δυναμική εικόνα της κυκλοφορίας του νερού στην υδρόγειο Αυτή περιγράφεται από τις ποσότητες των διακινήσεων του νερού ανάμεσα στις διάφορες μορφές δηλαδή τις ποσότητες που μεταφέρονται μέσα στον υδρολογικό κύκλο Σε μέση ετήσια βάση οι ποσότητες αυτές δίνονται στον πιο κάτω πίνακα

Εκτίμηση των μέσων ετήσιων φυσικών διακινήσεων του νερού της Γης (συνιστωσών

του υδρολογικού κύκλου)

Επιφάνεια

αναφοράς

Έκταση σε

δισεκατομμύρια τετραγωνικά

χιλιόμετρα

Διακίνηση Μέσος

ετήσιος όγκος σε

κυβικά χιλιόμετρα

Ποσοστό επί των

κατακρημνισμάτων

Σύνολο επιφάνειας

Γης

5100 Κατακρημνίσματα =

Εξατμοδιαπνοή

577000 1000

Ωκεανοί 3611 Κατακρημνίσματα 458000 1000

Εξάτμιση 505000 1103

Ξηρά 1489 Κατακρημνίσματα 119000 1000

Εξατμοδιαπνοή 72000 605

Συνολική

απορροή

47000 395

Επιφανειακή

συνιστώσα απορροής

44700 376

Υπόγεια

συνιστώσα απορροής

2300 19

Πηγή Δ Κουτσογιάννης και Θ Ξανθόπουλος Τεχνική Υδρολογία Έκδοση 3 Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο Αθήνα 1999 Η επιφανειακή και η υπόγεια συνιστώσα

απορροής αναφέρονται στην έξοδο προς τη θάλασσα

13 Νερό το στοιχείο με τις 50 ιδιαιτερότητες

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

9

Εκεί όπου τελειώνει ο ενθουσιασμός της εξωτερικής αίσθησης ξεκινάει ένας θαυμαστός μικρόκοσμος που χρειάζονται ειδικές κάμερες για να τον παρατηρήσεις κι εκεί που τελειώνει κι αυτός αρχίζει ο ατομικός και υποατομικός κόσμος που δεν χωράει στις εξισώσεις μας και ακόμη και η ονοματολογία του ξεπέρασε τη φαντασία μας Έπειτα είναι και οι απεριόριστοι συνδυασμοί των ατόμων που σχηματίζουν άπειρα μόρια με ξεχωριστές ιδιότητες το καθένα

Υπάρχει όμως μια απλή ουσία που δεν χρειάζεται να είσαι ειδικός επιστήμων για να σε εντυπωσιάσει Ή μάλλον η ουσία αυτή εντυπωσιάζει και τον απλό άνθρωπο και τον ειδικό επιστήμονα Οι ιδιότητες της ουσίας αυτής είναι τόσο πληθωρικές και ξεφεύγουν τόσο σκανδαλωδώς από τα συνηθισμένα που είναι προφανές ότι εδώ έχει γίνει ειδική επέμβαση

- Το νερό στηρίζει τη ζωή χωρίς αυτό ζωή δεν υπάρχει - Κυκλοφορεί μέσα σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς αλλά και μέσα του

κυκλοφορούν απεριόριστες ποικιλίες οργανισμών - Είναι η πιο άφθονη ουσία στη γη Κυλά στα ποτάμια σχηματίζει λίμνες και

θάλασσες - Κρατάει τα μόριά του ενωμένα κι έτσι λειώνει στους 0 και βράζει στους 100

βαθμούς C Αυτή η ιδιότητα το κάνει να ξεχωρίζει από όλες τις άλλες ουσίες Είναι η μόνη ουσία στη φύση που συνυπάρχει και στις τρεις καταστάσεις στερεά υγρή αέρια στις θερμοκρασίες της γης

- Είναι η μόνη ουσία που σε στερεά μορφή είναι ελαφρότερη απ ότι σε υγρή μορφή Οι επιφάνειες των λιμνών και των θαλασσών μπορεί να παγώνουν αλλά κάτω από τον πάγο σφύζει η ζωή

- Δεν παγώνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς Προστατεύεται από το θερμορυθμιστικό τους σύστημα στο οποίο μετέχει και αυτό Στην πραγματικότητα έχει τέτοιες θερμικές ιδιότητες που επηρεάζει τις θερμοκρασίες όχι μόνον των ζωντανών οργανισμών αλλά και όλης της γης

- Από αυτό προέρχεται το οξυγόνο που αναπνέει ο άνθρωπος και τα ζώα Τα φυτά με τη βοήθεια του ήλιου το διασπούν στα συστατικά του αλλά ξανασυντίθεται με την αναπνοή

- Είναι ο πιο καλός διαλύτης διαλύει τις τροφές και τις μεταφέρει στους ζώντες οργανισμούς

- Οι ζωντανοί οργανισμοί έχουν αντλίες που του επιτρέπουν να κυκλοφορεί χωρίς διακοπή και έτσι βρίσκεται σε διαρκή κίνηση

- Τα δέντρα δεν χρειάζονται αντλίες Εκεί κυκλοφορεί σιγά σιγά Έχει τέτοιες ιδιότητες που του επιτρέπουν να σκαρφαλώνει και στις κορυφές των πιο ψηλών δένδρων μέχρι 100 μέτρα πάνω από το έδαφος

- Υπάρχει μια μεγάλη εξωτερική αντλία που το μεταφέρει από τις θάλασσες τις λίμνες και τη βλάστηση στον ουρανό πιο ψηλά και από τα πιο ψηλά βουνά και από κει ξαναπέφτει στη γη Η αντλία αυτή χρησιμοποιεί την ενέργεια του ήλιου και της βαρύτητας είναι απολύτως αθόρυβη και όχι μόνο δεν μολύνει αλλά και ομορφαίνει το περιβάλλον

- Επίσης η αντλία αυτή το καθαρίζει Το ανεβάζει στα σύννεφα ωστόσο οι ουσίες που έχει διαλύσει μένουν κάτω στη γη Όταν πέφτει σαν βροχή ή χιόνι είναι τόσο όμορφο και καθαρό που εμπνέει ποιητές και καλλιτέχνες

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

10

- Πέφτει στη γη σαν ευεργετική βροχή ή σαν απαλό χιόνι Πέφτει από δεκάδες χιλιάδες μέτρα ύψος και όμως και η πιο τρυφερή βλάστηση το αισθάνεται σα χάδι

- Το χιόνι είναι απαραίτητο για τα ψηλά μέρη Συσσωρεύεται εκεί το χειμώνα και από εκεί κυλά την άνοιξη για να ποτίζει την γη

Αυτές είναι οι βασικές ιδιαιτερότητες του νερού αυτού του τόσο ξεχωριστού στοιχείου της φύσης Οι ιδιαιτερότητες αυτές οφείλονται στην πολικότητα του μορίου νερού και τους δεσμούς υδρογόνου

14 Δεσμοί υδρογόνου

Στη Χημεία δεσμός υδρογόνου ονομάζεται ένα είδος ελκτικής Διαμοριακής δύναμης που αναπτύσσεται μεταξύ δύο ηλεκτρικών φορτίων αντίθετης πολικότητας λόγω ανισομερούς κατανομής του ηλεκτρικού φορτίου των μορίων Αν και είναι ισχυρότερος από τις περισσότερες άλλες διαμοριακές δυνάμεις ένας τυπικός δεσμός υδρογόνου είναι ασθενέστερος τόσο του ετεροπολικού όσο και του ομοιοπολικού δεσμού

Όπως υποδηλώνει το όνομα δεσμός υδρογόνου ένα μέλος του δεσμού περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου Το άτομο του υδρογόνου πρέπει να συνδέεται με ένα από τα στοιχεία οξυγόνο άζωτο ή φθόριο που είναι όλα τους ηλεκτραρνητικά στοιχεία Αυτά τα στοιχεία είναι γνωστά ως οι δότες του δεσμού υδρογόνου Το ηλεκτραρνητικό στοιχείο προσελκύει το ηλεκτρονικό νέφος από την περιοχή γύρω από τον πυρήνα του ατόμου υδρογόνου και εκτρέποντας το νέφος από το κέντρο αφήνει το άτομο με θετικό μερικό φορτίο Λόγω του μικρού μεγέθους του υδρογόνου σε σχέση με άλλα άτομα και μόρια το προκύπτον φορτίο αν και μόνο μερικό εν τούτοις αντιπροσωπεύει μια σημαντική πυκνότητα φορτίου Ένας δεσμός υδρογόνου προκύπτει όταν αυτή η ισχυρή θετική κατανομή φορτίου προσελκύει ένα ασύζευκτο ζεύγος ηλεκτρονίων ενός άλλου ατόμου που γίνεται ο δέκτης του δεσμού υδρογόνου

Ο Δεσμός υδρογόνου είναι ένα ιδιαίτερο είδος διαμοριακής δύναμης Συγκεκριμένα συνδέει μόρια όπως εκείνα του νερού στον πάγο Τα άτομα του υδρογόνου ενός μορίου νερού που βρίσκονται εκατέρωθεν εκείνου του οξυγόνου έλκονται από άτομα οξυγόνου δύο γειτονικών μορίων με αποτέλεσμα να δημιουργούνται πλέον τρισδιάστατες μοριακές ενώσεις Αυτή ακριβώς η έλξη είναι εκείνη που κάνει στερεό το νερό δηλαδή πάγο

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

11

15 Τα παράδοξα του νερού

Γιατί το αλμυρό νερό δεν παγώνει Γιατί το αλμυρό νερό της θάλασσας δεν παγώνει κάτω από τους 0 βαθμούς Σε τι συντελεί το αλάτι και αναστέλλει αυτό το πάγωμα του νερού Ουσιαστικά αυτό που συμβαίνει είναι οι κρύσταλλοι του αλατιού να χαλάνε τη δημιουργία των παγωμένων κρυστάλλων που δημιουργούνται από το νερό Ενώ η θερμοκρασία επιβραδύνει την κίνηση των μορίων του νερού(γίνεται κρύο αλλά όχι πάγος) τότε τα μόρια του άλατος δεν επιτρέπουν τη δημιουργία παγωμένων κρυστάλλων Δεν αφήνουν δηλαδή τα μόρια του νερού να φτάσουν σε τέτοια μείωση της κίνησης ώστε να δέουν και να έχουν ψύξη(άρα και παγωμένους κρυστάλλους)Ωστόσο το αλμυρό νερό παγώνει στους -21 βαθμούς περίπου

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

12

Οι φάσεις του νερού Υπάρχουν τουλάχιστον πέντε διαφορετικές φάσεις υγρού νερού και δεκατέσσερις διαφορετικές φάσεις πάγου Ωστόσο αποδεικνύεται πως ό τι και να κάνουμε στους -38 βαθμούς ακόμα και το πιο καθαρό νερό γίνεται πάγος Όμως όταν μειώσουμε τη θερμοκρασία στους -120 βαθμούς το νερό παρουσιάζει αυξημένο ιξώδες και γίνεται πηχτό όπως το μέλι

Κβαντικές ιδιότητες Σε μοριακό επίπεδο οι παραξενιές του νερού είναι ακόμα περισσότερες Σε ένα πείραμα διασποράς νετρονίων το 1995 προέκυψε ένα περίεργο αποτέλεσμα Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι όταν τα νετρόνια στόχευαν προς τα μόρια του νερού παρατηρήθηκαν έως και 25 λιγότερα πρωτόνια από αυτά που αναμένονταν Δηλαδή σε λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου συμβαίνει ένα πολύ παράξενο κβαντικό φαινόμενο και ο χημικός τύπος του νερού δεν είναι Η2Ο αλλά Η15Ο

Γιατί το νερό δεν καίγεται Το υδρογόνο και το οξυγόνο είναι πολύ εύφλεκτα όπως όλοι γνωρίζουμε και καίγονται Το νερό όμως που αποτελείται από υδρογόνο και οξυγόνο γιατί δεν είναι εύφλεκτο και δεν καίγεται Και μάλιστα με αυτό σβήνουμε και φωτιές Αρχικά να αναφέρουμε ότι ένα μόριο νερού αποτελείται από 2 άτομα υδρογόνου και 1 άτομο οξυγόνου Το υδρογόνο είναι ένα αέριο που εκρήγνυται και για να γίνει αυτό χρειάζεται οξυγόνο (πχ από την ατμόσφαιρα) για να γίνει η καύση Καύση είναι η διαδικασία της αντίδρασης του καύσιμου υλικού(εδώ το υδρογόνο) με το οξυγόνο για την παραγωγή ενέργειας (φως θερμότητα κλπ) Η διαδικασία της καύσης των δύο αυτών στοιχείων είναι σχετικά απλή Αν βάλετε δίπλα δίπλα κατάλληλες ποσότητες οξυγόνου και υδρογόνου(που δεν έχουν συνενωθεί) και δώστε μια σπίθα για να ξεκινήσει η αντίδραση τότε ένα άτομο οξυγόνου θα ενωθεί με δύο άτομα υδρογόνου και κατά τη συνένωση θα παραχθεί ενέργεια Η ενέργεια που θα παραχθεί θα αποτελείται από θερμότητα και κίνηση και η διάδοση αυτής της ενέργειας σε γειτονικά άτομα υδρογόνου - οξυγόνου θα γίνει ταχύτατα Αυτή η ταχύτατη αλυσιδωτή διάδοση θα προκαλέσει πολλές μικροσκοπικές τοπικές παραγωγές ενέργειας ταχύτατες (σχεδόν ταυτόχρονες) με αποτέλεσμα να έχουμε στο σύνολο το φαινόμενο της έκρηξης Αν κάψουμε υδρογόνο θα γίνει έκρηξη γιατί πολύ απλά συμβαίνει το παραπάνω φαινόμενο εξαιτίας του οξυγόνου που υπάρχει στον αέρα Έτσι θα μπορούσαμε να πούμε ότι το νερό είναι οι laquoστάχτεςraquo της καύσης του υδρογόνου με το οξυγόνο Και όπως όλοι γνωρίζουμε laquoστάχτεςraquo δεν καίγονται

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

13

Τώρα από κει και πέρα αυτές οι στάχτες (= το νερό) μπορούν να ξανακαούν μόνο αν διαχωρίσουμε τα άτομα του υδρογόνου από το οξυγόνο και επαναλάβουμε την παραπάνω διαδικασία Αλλά για να κάνουμε αυτόν τον διαχωρισμό απαιτείται ενέργεια που θα τα διασπάσει και για την ακρίβεια απαιτείται τόση ενέργεια όση ήταν αυτή που παράχθηκε κατά τη συνένωση των δύο στοιχείων Αυτή η διάσπαση μπορεί να πραγματοποιηθεί με μία μέθοδο που ονομάζεται ηλεκτρόλυση

16 Το νερό στην έμβια ύλη

Κυτταρική αναπνοή

Η κυτταρική αναπνοή συμβαίνει σε πολυχρησιμοποιημένες πολύπλοκες ουσίες επειδή

Έχουν αχρηστευθεί εξ αιτίας της πολλής χρήσης ή δεν εξυπηρετούν πλέον τις ανάγκες του κυττάρου

και οι απλούστερες ουσίες στις οποίες διασπώνται μπορούν να ανακυκλωθούν για να δημιουργηθούν χρήσιμες πιο πολύπλοκες ουσίες

Η ενέργεια που απελευθερώνεται αποθηκεύεται στην τριφωσφορική αδενοσίνη αλλά η απώλεια ενέργειας υπό μορφή θερμότητας είναι αναπόφευκτη Η κυτταρική αναπνοή αναστέλλεται με ανασταλτικά ένζυμα ανάλογα με τις ανάγκες του κυττάρου Σκοπός αυτής της αναστολής είναι η εξισορρόπηση ανάμεσα στην παραγωγή ενέργειας και προϊόντων και την κατανάλωσή τους Κατά τη διάρκεια της χειμερίας νάρκης διακόπτεται η κυτταρική αναπνοή μέσω της θερμογενίνης η οποία αναστέλλει την παραγωγή της τριφωσφορικής αδενοσίνης ώστε η παραγόμενη ενέργεια να μετατρέπεται απευθείας σε θερμότητα Υπό φυσιολογικές συνθήκες κάτι τέτοιο θα οδηγούσε σε δηλητηρίαση Η κυτταρική αναπνοή είναι αντίθετη διαδικασία της φωτοσύνθεσης Και οι δύο διαδικασίες επηρεάζουν την περιεκτικότητα της ατμόσφαιρας

Κατά τη Βιολογία κυτταρική αναπνοή χαρακτηρίζεται η καταβολική διαδικασία που λαμβάνει χώρα στα κύτταρα και κατά την οποία πολύπλοκα οργανικά μόρια κατά σειρά φθίνουσας προτίμησης υδατάνθρακες λίπη και πρωτεΐνες οξειδώνονται προκειμένου ν απελευθερώσουν ενέργεια η οποία είναι απαραίτητη σε άλλες κυτταρικές διαδικασίες Η κυτταρική αναπνοή είναι ένα από τα τελευταία στάδια του μεταβολισμού των πολυκύτταρων οργανισμών

Χημεία της κυτταρικής αναπνοής

Το είδος της κυτταρικής αναπνοής των κυττάρων ενός ζωντανού οργανισμού εξαρτάται από το είδος της αναπνοής του ίδιου του οργανισμού Σχετικά με την

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

14

κυτταρική αναπνοή αν η οξείδωση πραγματοποιείται με οξυγόνο τότε ονομάζεται αερόβια αναπνοή αλλιώς αναερόβια αναπνοή Η κυτταρική αναπνοή μπορεί να μετατραπεί από αερόβια σε αναερόβια αν υπάρχει έλλειψη οξυγόνου στον οργανισμό όπως συμβαίνει στον άνθρωπο σε πολύ έντονη φυσική άσκηση

Γλυκόλυση

Το πρώτο στάδιο της κυτταρικής αναπνοής με διάσπαση της γλυκόζης (υδατάνθρακας τύπου μονοσακχαρίτη) η γλυκόλυση Ένα ενδιάμεσο προϊόν της γλυκόλυσης είναι το πυροσταφυλικό οξύ Στην αερόβια γλυκόλυση το πυροσταφιλικό οξύ οξειδώνεται πλήρως με οξυγόνο παράγοντας διοξείδιο του άνθρακα και νερό μέσω του κύκλου του κιτρικού οξέος και την οξειδωτική φωσφορυλίωση Στην αναερόβια γλυκόλυση το πυροσταφυλικό οξύ γίνεται αιθυλική αλκοόλη μέσω της και διοξείδιο του άνθρακα αλκοολικής ζύμωσης ή γαλακτικό οξύ μέσω της γαλακτικής ζύμωσης όπως στην περίπτωση της αναερόβιας κυτταρικής αναπνοής των ανθρώπινων μυϊκών κυττάρων

Φωτοσύνθεση

Φωτοσύνθεση είναι η διαδικασία κατά την οποία τα πράσινα φυτά και ορισμένοι άλλοι οργανισμοί μετασχηματίζουν την φωτεινή ενέργεια σε χημική Κατά την φωτοσύνθεση στα φυτά η φωτεινή ενέργεια δεσμεύεται και χρησιμοποιείται για τη μετατροπή διοξειδίου του άνθρακα και νερού σε οξυγόνο και ενεργειακά πλούσιες οργανικές ενώσεις κυρίως υδατάνθρακες

Η φωτοσύνθεση είναι σημαντικότατη και ιδιαίτερα πολύπλοκη βιολογική διεργασία μέσω της οποίας οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί χρησιμοποιώντας φωτεινή ενέργεια διοξείδιο του άνθρακα και νερό παράγουν τα απαραίτητα για τη θρέψη τους συστατικά Τα χλωροφυλλούχα φυτά έχουν την ικανότητα να μετατρέπουν το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό σε οργανικές ουσίες όπως γλυκόζη απαραίτητες για την ανάπτυξη και τη συντήρησή τους Η φωτοσυνθετική αυτή διεργασία γίνεται με την ενέργεια του ηλιακού φωτός Η χημική αντίδραση της φωτοσύνθεσης λεγόμενη και αντίδραση φωτοσύνθεσης είναι

6CΟ2 + 12Η2Ο rarr C6Η12Ο6 + 6O2 + 6Η2Ο + 674 θερμίδες

Η παρά πάνω αντίδραση μπορεί ασφαλώς να απλοποιηθεί από χημικής πλευράς Από βιοχημικής όμως αυτό δεν είναι ορθό επειδή η απλοποιημένη αντίδραση θα έδειχνε ότι το ελεύθερο οξυγόνο θα Στην πραγματικότητα όμως η φωτοσύνθεση γίνεται σε στάδια και με μια σειρά πολύπλοκων χημικών αντιδράσεων που συνοψίζονται στο πιο πάνω σχήμα Το σημείο του κυττάρου όπου γίνονται οι αντιδράσεις αυτές είναι οι χλωροπλάστες

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

15

Μηχανισμός φωτοσύνθεσης

Σήμερα εν γένει γίνεται δεκτό ότι ο μηχανισμός της φωτοσύνθεσης είναι ο ακόλουθος

Το νερό διαλύει και μεταφέρει το διοξείδιο του άνθρακα μέχρι τα κύτταρα και τους χλωροπλάστες των φύλλων Εκεί με την ενέργεια του φωτός που απορροφά η φωτοδεσμευτική ουσία (συνήθως η χλωροφύλλη αλλά υπάρχουν και άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η ξανθοφύλλη η φυκοερυθρίνη η φυκοκυανίνη κτλ οι οποίες δεν έχουν πράσινο χρώμα) διασπάται το νερό (φωτόλυση) στα στοιχεία του

Η2Ο + hν rarr[Η] + 12 Ο2 Το οξυγόνο απελευθερώνεται στο περιβάλλον ενώ το ατομικό υδρογόνο δεσμεύεται από διάφορα ένζυμα (NADP)

Με τη βοήθεια αυτών των ενζύμων το υδρογόνο οδηγείται στις αντιδράσεις με το διοξείδιο του άνθρακα

CΟ2+[Η2] rarr (CΗ2ΟH)χ Στο δεύτερο αυτό στάδιο αντιδράσεων δεν απαιτείται ηλιακή ενέργεια γι αυτό οι αντιδράσεις αυτές ονομάζονται σκοτεινές Η βασική ουσία που παράγεται είναι η γλυκόζη η οποία προκειμένου να αποθηκευθεί μετατρέπεται στο πολυμερές της άμυλο Αυτό μεταφέρεται σε άλλες θέσεις του φυτού κατά τη νύχτα όταν σταματά το φαινόμενο της φωτοσύνθεσης

Εκτός από τα ανώτερα πράσινα φυτά υπάρχουν και κατώτεροι οργανισμοί που είναι ικανοί να φωτοσυνθέτουν όπως ορισμένα πρώτιστα πχ η Ευγλήνη η πράσινη (Euglena viridis) και σχεδόν όλα τα φύκη

Επίσης υπάρχουν και ορισμένα βακτήρια όπως σιδηροβακτήρια θειοβακτήρια κλπ που χωρίς χλωροφύλλη (αλλά με άλλες φωτοδεσμευτικές ουσίες όπως η βακτηριοχλωροφύλλη) είναι ικανά να δεσμεύουν το διοξείδιο του άνθρακα της ατμόσφαιρας και να συνθέτουν οργανικές ουσίες Οι λειτουργίες τους ονομάζονται χημειοσύνθεση και φωτοχημειοσύνθεση

ΟΙ ΠΑΡΑΓΟΝΤΕΣ ΠΟΥ ΕΠΗΡΕΑΖΟΥΝ ΤΗ ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ

Η φωτοσύνθεση επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες εξωτερικούς και εσωτερικούς Η επίδραση των παραπάνω παραγόντων μπορεί να είναι άμεση (φως CO2) ή έμμεση (θρεπτικά άλατα νερό)

Εξωτερικοί παράγοντες

Φως

Η λειτουργία της φωτοσύνθεσης απαιτεί φως Η αύξηση της έντασης του φωτός είναι ανάλογη με τη φωτοσυνθετική απόδοση ενός φυτού Ωστόσο υπάρχει κάποια

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

16

τιμή έντασης του φωτός πέρα από την οποία ο ρυθμός της φωτοσύνθεσης παραμένει σταθερός Η τιμή αυτή αναφέρεται ως σημείο φωτοκορεσμού

Το 80 της ηλιακής ακτινοβολίας που προσπίπτει σε ένα φύλλο απορροφάται ενώ από το 20 ένα μέρος αντανακλάται από την επιφάνεια του φύλλου και το υπόλοιπο το διαπερνά Ένα μέρος της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας μετατρέπεται σε θερμότητα που αυξάνει τη θερμοκρασία του φύλλου και μόνο το 05 έως 35 του συνόλου της φωτεινής ενέργειας που προσπίπτει στο φύλλο χρησιμοποιείται για τη φωτοσύνθεση

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία του περιβάλλοντος επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία του κυττάρου και άρα και τη φωτοσύνθεση Παρουσία φωτός η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (σχ 2) Ωστόσο υπάρχει μια τιμή θερμοκρασίας πέρα από την οποία προκαλείται ελάττωση της φωτοσύνθεσης η οποία τελικά παύει όταν η αύξηση της θερμοκρασίας συνεχιστεί Το παραπάνω φαινόμενο αποδίδεται στις βλάβες που προκαλούν στα κύτταρα οι υψηλές θερμοκρασίες καθώς και στη θερμοευαισθησία των στομάτων που σε ακραίες θερμοκρασίες κλείνουν περιορίζοντας τη φωτοσυνθετική απόδοση

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης ποικίλει και εξαρτάται από το είδος του φυτού και από το γεωγραφικό πλάτος εξάπλωσής του Σε εύκρατες περιοχές η φωτοσυνθετική απόδοση αυξάνει με την αύξηση της θερμοκρασίας (ξεκινώντας από τους 0 βαθμούς C περίπου) μέχρι μια μέγιστη τιμή που μπορεί να κυμαίνεται μεταξύ 15 βαθμών C και 25 βαθμών C ανάλογα με το είδος

Στην τροπική ζώνη η ελάχιστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μεγαλύτερη από τους 0 βαθμούς C ενώ η άριστη υπερβαίνει τους 25 βαθμούς C

Τα φυτά της αρκτικής ζώνης όπως κάποια είδη κωνοφόρων μπορούν να φωτοσυνθέτουν σε θερμοκρασίες μικρότερες από τους 0 βαθμούς C (- 2 βαθμούς C έως - 6 βαθμούς C)

Η άριστη θερμοκρασία φωτοσύνθεσης για φυτά που αναπτύσσονται σε ξηρά περιβάλλοντα μπορεί να ξεπερνάει τους 25 βαθμούς C ενώ φύκη θερμοπηγών μπορούν να φωτοσυνθέτουν ακόμα και σε θερμοκρασίες που ξεπερνούν τους 75 βαθμούς Διοξείδιο του άνθρακα (CO2)

Το CO2 αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για το σχηματισμό των οργανικών ενώσεων κατά τη φωτοσύνθεση Διακυμάνσεις στη συγκέντρωση του CO2

επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα τόσο πιο έντονη είναι η φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών για μια συγκεκριμένη ένταση φωτισμού (σχ 3) Ωστόσο πολύ

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

17

υψηλές συγκεντρώσεις CO2 προκαλούν το κλείσιμο των στομάτων και κατά συνέπεια εμποδίζουν την πρόσληψή του από τα φυτά

Νερό

Το νερό αποτελεί απαραίτητη προϋπόθεση για τη λειτουργία της φωτοσύνθεσης Η έλλειψη νερού αναστέλλει τη φωτοσύνθεση καθώς α) επηρεάζει τη δομή και τη λειτουργία των κυττάρων β) ελαττώνει την επιφάνεια των φύλλων (σε συνθήκες ξηρασίας πολλά φυτά συστρέφουν τα φύλλα τους για να μειώσουν τις απώλειες νερού λόγω διαπνοής) γ) προκαλεί το κλείσιμο των στομάτων Η έλλειψη νερού αλλάζει την ενυδάτωση των πρωτεϊνών συμπεριλαμβανομένων προφανώς και των πρωτεϊνών που συμμετέχουν στη φωτοσύνθεση και επηρεάζει κατά συνέπεια τη λειτουργία τους Κατά τις θερμές ώρες της ημέρας παρατηρείται συχνά το φαινόμενο του προσωρινού μαρασμού που οφείλεται στο κλείσιμο των στομάτων (μεσημβρινή κάμψη)Η σχετική υγρασία του αέρα στο περιβάλλον του φυτού επηρεάζει τη φωτοσυνθετική του απόδοση Σε χαμηλή υγρασία αέρα η άριστη θερμοκρασία για τη φωτοσύνθεση είναι μικρότερη από την αντίστοιχη σε μεγάλη υγρασία

Θρεπτικά στοιχεία

Η έλλειψη των βασικών θρεπτικών στοιχείων των φυτών παρεμποδίζει το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης Μειωμένη διαθεσιμότητα αζώτου και μαγνησίου δυσχεραίνει το σχηματισμό της χλωροφύλλης καθώς τα παραπάνω στοιχεία αποτελούν δομικά συστατικά της (χλωροφύλλη α - C55H72O5N4Mg) Παράλληλα το άζωτο συμμετέχει στη σύνθεση των πρωτεϊνών και επηρεάζει το μέγεθος των φύλλων και τη λειτουργία των στομάτων ενώ ο σίδηρος αν και δεν αποτελεί δομικό στοιχείο της χλωροφύλλης συμβάλλει στο σχηματισμό της και συνεπώς η έλλειψή του επηρεάζει έμμεσα τη φωτοσυνθετική δραστηριότητα του φυτού Ανεπαρκείς τέλος ποσότητες φωσφόρου διαταράσσουν το σύστημα μεταφοράς ενέργειας (ADP ATP) παρεμποδίζοντας το μηχανισμό της φωτοσύνθεσης

Εσωτερικοί παράγοντες

Η δομή και η ηλικία των φύλλων το μέγεθος ο αριθμός και η συμπεριφορά των στομάτων καθώς και η συγκέντρωση της περιεχόμενης χλωροφύλλης επηρεάζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των φυτών Αναλυτικότερα το πάχος της εφυμενίδας και της επιδερμίδας η παρουσία επιδερμικών τριχών η διαμόρφωση του μεσόφυλλου καθορίζουν την ένταση του φωτός που φτάνει στους χλωροπλάστες και άρα επηρεάζουν τη φωτοσύνθεση Η φωτοσυνθετική απόδοση των πολύ νεαρών φύλλων είναι μικρή αυξάνει συνήθως με την αύξηση της ηλικίας τους μέχρι την πλήρη ανάπτυξή τους και στη συνέχεια προοδευτικά μειώνεται Το μέγεθος και η θέση των στομάτων σε συνδυασμό με την έκταση των μεσοκυττάριων χώρων επιδρούν στο ρυθμό ανταλλαγής των αερίων και συνεπώς στην ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που φτάνει στους χλωροπλάστες

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

18

Θερμορύθμιση

Θερμορύθμιση είναι η φυσιολογική λειτουργία που επιτρέπει στον οργανισμό να διατηρεί μια ισορροπία ανάμεσα στην παραγωγή και στην αποβολή της θερμότητας έτσι ώστε να διατηρείται σταθερή η θερμοκρασία του σώματος Ο άνθρωπος και τα ανώτερα ζώα στα οποία η σταθερότητα της θερμοκρασίας είναι αναγκαία για την κανονική εξέλιξη των φυσιολογικών τους λειτουργιών αποκαλούνται ομοιόθερμα τα ζώα στα οποία η σωματική θερμοκρασία μεταβάλλεται παράλληλα με τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος αποκαλούνται ποικιλόθερμα (πχ έντομα ερπετά ψάρια) Ο ανθρώπινος οργανισμός για να διατηρήσει τη θερμική του ισορροπία και να αντιμετωπίσει τις μεταβολές του περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάζει τόσο την παραγωγή όσο και την αποβολή της θερμότητας Η παραγωγή της θερμότητας συνδέεται με τις φυσιολογικές χημικές διεργασίες του μεταβολισμού και τη μυϊκή δραστηριότητα (στην οποία συμπεριλαμβάνεται και το ρίγος) αλλά η αποβολή της θερμότητας συντείνει κυρίως στη διατήρηση της επιθυμητής θερμοκρασίας Η αποβολή της θερμότητας από τον οργανισμό συντελείται κατά κανόνα με επαφή (με πιο ψυχρά σώματα) με ακτινοβολία με εξάτμιση του νερού (με τον ιδρώτα) και έχει ως αποτέλεσμα τη συνεχή μετατόπιση του αέρα που έρχεται σε επαφή με την επιδερμίδα λόγω της θέρμανσής του Στη θερμορύθμιση τον σπουδαιότερο ρόλο παίζουν το δέρμα και το καρδιοκυκλοφορικό σύστημα (ιδίως τα αιμοφόρα αγγεία

του δέρματος)Σχηματικά το ανθρώπινο σώμα αντιδρά στο κρύο με σύσπαση των περιφερικών αιμοφόρων αγγείων (ελάττωση της διαμέτρου των αγγείων) και αύξηση του ενεργητικού μεταβολισμού στη ζέστη αντιδρά με περιφερική αγγειοδιαστολή και με έκκριση και εξάτμιση του ιδρώτα Όλες αυτές οι μεταβολές ρυθμίζονται από τα θερμορυθμιστικά εγκεφαλικά κέντρα που βρίσκονται στον προμήκη μυελό (αγγειοκινητικά κέντρα) και στον υποθάλαμο Οι κύριες παθολογικές καταστάσεις που εμφανίζονται όταν ο μηχανισμός της θ δεν κατορθώνει να προασπίσει τον οργανισμό από τις μεταβολές της θερμοκρασίας του περιβάλλοντος είναι η θερμοπληξία η κρυοπληξία τα κρυοπαγήματα κά Πολλές άλλες παθολογικές καταστάσεις που προϋπάρχουν εκλύονται ύστερα από ψύξη όπως κωλικοί νεφρών και ήπατος πόνοι ρευματοπαθών και λοιμώξεις Μία από τις σημαντικότερες λειτουργίες του δέρματος είναι η θερμορυθμιστική η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος στους 36-37 βαθμούς ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις στη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Αυτό επιτυγχάνεται μέσω του μηχανισμού της εφίδρωσης και των αγγειοκινητικών μεταβολών του δέρματος (αγγειοσύσπαση ή αγγειοδιαστολή των τριχοειδών ανόρθωση των τριχών και άλλα) ανάλογα με τη θερμοκρασία του περιβάλλοντος Δεν μπορούμε να μιλάμε για την εφίδρωση χωρίς να καταγράψουμε με συντομία το μηχανισμό αυτού του φαινόμενου ρύθμισης της θερμοκρασίας και το ρόλο του Τα ανθρώπινα όντα και τα ζώα μπορούν να διατηρούν μια συνεχή εσωτερική θερμοκρασία παρά τις θερμικές αλλαγές της ατμόσφαιρα Όταν η εξωτερική θερμοκρασία ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο οργανισμός χρησιμοποιεί το σύστημα άμυνας του για να ισορροπήσει την εσωτερική του θερμοκρασία Το φαινόμενο αυτό καλείται θερμορύθμιση

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

19

Η θερμορύθμιση μπορεί να περιγραφεί ως εξής

Η κεράτινη στοιβάδα ρυθμίζει την εξάτμιση του νερού και αποφεύγει μια παρατεταμένη επιδερμική εφίδρωση Τα αγγειακά νεύρα και οι αρτηρίες εργάζονται μόνιμα με σκοπό να διασφαλίσουν μια ισορροπία της θερμότητας διαμέσου ολόκληρου του σώματος Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος ανεβαίνει ή κατεβαίνει ο μηχανισμός θερμικής ρύθμισης αρχίζει να δουλεύει Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος κατεβαίνει για να αποφεύγεται κάποια απώλεια εσωτερικής θερμοκρασίας - σαν να λέμε μείωση της θερμοκρασίας του σώματος - τα αγγειακά νεύρα αρχίζουν να αντιδρούν με ένα σφίξιμο ή αγγείο ndash συστολή των επιφανειακών αγγείων που έχει σαν αποτέλεσμα την μικρότερη ροή του αίματος Όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος αυξάνεται τα αγγειακά νεύρα προκαλούν μια αγγειοδιαστολή μια αύξηση της περιμέτρου των αγγείων του αίματος επιτρέποντας με αυτό τον τρόπο μια μεγαλύτερη ροή του αίματος Αυτό γίνεται με σκοπό να αποφευχθεί μια αύξηση της εσωτερικής θερμοκρασίας

Εάν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος συνεχίζει να αυξάνεται ο οργανισμός δεν μπορεί να καταφέρει να προστατεύσει τον εαυτό του χρησιμοποιώντας επαρκώς την αγγειοδιαστολή Θα πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν καλύτερο τρόπο την εφίδρωση

Η ΕΦΙΔΡΩΣΗ

Η εφίδρωση είναι το καθοριστικό όργανο του σώματος Η εφίδρωση περιέχει πολυάριθμες άχρηστες ουσίες Αυτές είναι ουρία (είναι το αποτέλεσμα του υποβιβασμού των πρωτεϊνών) οξέα (μυρμηκικό οξικό γαλακτικό)μεταλλικά άλατα και άλλα οργανικά απόβλητα και μικροβιακές τοξίνες

Όταν γεννιόμαστε είμαστε κατά το 75 του βάρους μας νερό όσο μεγαλώνουμε ανάλογα με το φύλο και την ηλικία το νερό μειώνεται περίπου στο 60 Και δεν πρέπει να ελαττωθεί άλλο Αν χάσουμε το 10 νερού του οργανισμού μας χάνουμε μαζί και την ικανότητα της σωματικής μας δραστηριότητας

Το νερό στον οργανισμό μας αναπτύσσει διάφορες βιολογικές λειτουργίες που κυμαίνονται από την πέψη και τον μεταβολισμό μέχρι τη ρύθμιση της θερμοκρασίας του σώματος

Τα ύδωρ ως συστατικό του ανθρώπινου σώματος χωρίζεται σε δύο μεγάλα τμήματα αυτό που βρίσκεται εντός των κυττάρων (ενδοκυττάριο) και αποτελεί το 50 του σωματικού βάρους και αυτό που βρίσκεται εκτός κυττάρων (εξωκυττάρικο) αντιστοιχώντας στο περίπου 20 του σωματικού βάρους Το νερό που υπάρχει στο αίμα μας είναι εξωκυττάρικο και αντιπροσωπεύει το 5 του βάρους μας

Το νερό ως τρόφιμο

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

20

Το νερό αποτελεί τον κυριότερο διαλύτη για τις βιταμίνες τα μέταλλα τα αμινοξέα τη γλυκόζη και άλλα θρεπτικά συστατικά Παράλληλα διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη διαδικασία της πέψης της απορρόφησης και μεταφοράς των θρεπτικών συστατικών των τροφίμων στους ιστούς ενώ ταυτοχρόνως συμμετέχει στην εξουδετέρωση και αποβολή των τοξινών και των άχρηστων υποπροϊόντων του μεταβολισμού από το σώμα Μια ακόμη σημαντική λειτουργία του νερού είναι η θερμορύθμιση δηλαδή η διατήρηση της θερμοκρασίας του σώματος σε φυσιολογικά επίπεδα ανεξάρτητα από τις διακυμάνσεις της θερμοκρασίας του εξωτερικού περιβάλλοντος Η ανεπαρκής ενυδάτωση του οργανισμού και οι αυξημένες απώλειες υγρών λόγω έντονης σωματικής δραστηριότητας μπορεί να οδηγήσουν στην αφυδάτωση Ως αφυδάτωση ορίζεται η απώλεια υγρών που ξεπερνά το 1 του σωματικού βάρους αλλά έχει διαβαθμίσεις - κυμαίνεται από ήπια έως σοβαρή Ακόμη πάντως και η ήπια αφυδάτωση δηλαδή η απώλεια υγρών από τον οργανισμό που κυμαίνεται από 1 έως 2 του συνολικού σωματικού βάρους μπορεί να επηρεάσει σημαντικά την ομαλή λειτουργία του προκαλώντας

Πονοκεφάλους κόπωση οξυθυμία αδυναμία συγκέντρωσης και μειωμένη απόδοση σε πνευματικές δραστηριότητες

Μειωμένη απόδοση στα αθλήματα Προβλήματα υγείας όπως κυστίτιδες δυσκοιλιότητα λοιμώξεις του

ουροποιητικού συστήματος κλπ Αύξηση του κινδύνου αναπτύξεως προβλημάτων στους νεφρούς όπως

δημιουργία λίθων

Όταν η αφυδάτωση είναι πιο σοβαρή δηλαδή ανέρχεται στο 3-5 του συνολικού σωματικού βάρους ο πάσχων μπορεί να εκδηλώσει δυσκολίες στην κατάποση θολή όραση ξηροδερμία και ρυτίδωση του δέρματος μυϊκούς σπασμούς ή ακόμη και παραισθήσεις

Οι ανάγκες του οργανισμού

Αν και το ανθρώπινο σώμα παράγει καθημερινά ορισμένη ποσότητα νερού αυτή δεν επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες του Γι αυτό είναι απαραίτητη η επιπλέον πρόσληψη υγρών μέσω της διατροφής

Οι καθημερινές ανάγκες ενός ατόμου σε νερό ποικίλουν και εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τις συνθήκες ζωής του αλλά και από τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά του οργανισμού του Σύμφωνα με τις διεθνείς συστάσεις η πρόσληψη νερού πρέπει να κυμαίνεται περίπου στο 1 ml ανά θερμίδα ενεργειακής κατανάλωσης για άτομα που ζουν σε περιβάλλοντα με κανονική θερμοκρασία

Για έναν άνδρα λχ που καταναλώνει κατά μέσον όρο 3000 θερμίδες ( Kcal ) την ημέρα συνιστάται καθημερινή πρόσληψη υγρών της τάξης των τριών λίτρων Τμήμα αυτής της ποσότητας καλύπτεται από τα τρόφιμα με υψηλή περιεκτικότητα σε νερό όπως τα φρούτα και τα λαχανικά αλλά η υπόλοιπη πρέπει να καλυφθεί με κατανάλωση υγρών Σε περίπτωση αθλούμενων οι συστάσεις τροποποιούνται

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

21

ανάλογα με το άθλημα και τις συνθήκες κάτω από τις οποίες αυτό πραγματοποιείται

Ευπαθείς ομάδες

Ιδιαίτερα σημαντική είναι η κάλυψη των αναγκών σε υγρά για τέσσερις ειδικές πληθυσμιακές ομάδες

Τους ηλικιωμένους Οι ηλικιωμένοι λόγω της μείωσης του αισθήματος της δίψας συχνά αντιμετωπίζουν προβλήματα σωστής ενυδάτωσης Για το λόγο αυτό απαιτείται η παρακολούθηση της πρόσληψης υγρών των ηλικιωμένων ατόμων και η παρέμβαση όπου απαιτείται προκειμένου να καλυφθούν οι ανάγκες τους σε υγρά

Τις εγκύους Οι ανάγκες κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης αυξάνονται σημαντικά κυρίως λόγω των αυξημένων απωλειών σε υγρά

Τις γυναίκες που θηλάζουν τα μωρά τους Οι ανάγκες τους είναι ακόμη μεγαλύτερες απ ότι στην εγκυμοσύνη προκειμένου να καλυφθούν οι απώλειες από την παραγωγή γάλακτος και την κατανάλωσή του από το μωρό

Τα παιδιά Κινδυνεύουν περισσότερο από αφυδάτωση σε σύγκριση με τους ενήλικες διότι οι μηχανισμοί της δίψας δεν είναι καλά ανεπτυγμένοι στις μικρότερες ηλικίες Το επακόλουθο είναι να αναπτύσσεται το αίσθημα της δίψας στα παιδιά όταν ήδη έχει χαθεί σημαντική ποσότητα υγρών από το σώμα Επιπλέον η αφυδάτωση και η θερμοπληξία εμφανίζεται πολύ πιο απότομα στα παιδιά σε σχέση με τους ενήλικες καθιστώντας απαραίτητη τη λήψη υγρών ακόμη και όταν αυτά δεν διψούν

Νερό και άθληση

Άμεση συνέπεια της αυξημένης ενεργειακής κατανάλωσης κατά τη διάρκεια της άθλησης είναι η αύξηση της θερμότητας στο σώμα Η εφίδρωση και η εξάτμιση του ιδρώτα αποτελεί τη βασική οδό για αποβολή θερμότητας μία διαδικασία που παρατηρείται σε μεγαλύτερο βαθμό σε θερμά και εύκρατα κλίματα Μολονότι όμως η εφίδρωση αποτελεί ένα είδος laquoφυσικού ψυκτικού μηχανισμούraquo για το σώμα ταυτόχρονα αυξάνει τις απώλειες σε υγρά και ηλεκτρολύτες όπως είναι το νάτριο και το χλώριο Για να αποφευχθεί η υπερβολική απώλεια υγρών και ηλεκτρολυτών απαιτείται επαρκής αναπλήρωση των απωλειών Η αναπλήρωση όμως των υγρών δεν είναι πάντα εφικτό να πραγματοποιηθεί αμέσως ή με τον καλύτερο δυνατό τρόπο Και αυτό γιατί ο μηχανισμός της δίψας ο οποίος καθορίζει την πρόσληψη υγρών τις περισσότερες φορές υποεκτιμά τις πραγματικές ανάγκες μας σε υγρά κατά τη διάρκεια της παρατεταμένης άσκησης Η ανεπαρκής αυτή πρόσληψη υγρών πιθανόν να έχει ως αποτέλεσμα την πρόκληση αφυδάτωσης ακόμη και σε περιπτώσεις που προσφέρονται υγρά ή νερό αλλά ο αθλούμενος δεν επιλέγει να τα καταναλώσει Η αφυδάτωση αν και δε φαίνεται να επηρεάζει σημαντικά την απόδοση σε αθλήματα δύναμης (πχ άρση βαρών) ωστόσο επιδρά σημαντικά σε αθλήματα αντοχής καθώς και σε αθλήματα που απαιτούν διαύγεια

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

22

πνεύματος συντονισμό ακρίβειας κινήσεων (πχ ενόργανη και ρυθμική γυμναστική μπάσκετ κλπ) Σε περιπτώσεις αθλημάτων στα οποία πραγματοποιείται εσκεμμένα απώλεια υγρών με σκοπό τη μείωση του σωματικού βάρους όπως είναι η κωπηλασία και η πάλη η διαδικασία αυτή μπορεί να έχει δυσμενείς συνέπειες στην ψυχολογική κατάσταση των αθλούμενων με τη δημιουργία άγχους ευερεθιστότητας και επιθετικότητας

17 Γλυκό νερό Αιτία πολέμου

Η ποσότητα του νερού στη γη είναι τεράστια Υπολογίζεται ότι υπάρχουν περίπου 1260000000000000000000 λίτρα στη γη (Ο αριθμός έχει 19 μηδενικά ) Το περισσότερο από το νερό υπάρχει στους Ωκεανούς αλλά υπάρχει επίσης πάνω στη γη (Λίμνες παγετώνες βουνών πηγές ποτάμια) όπως και στην ατμόσφαιρα Παρrsquoόλη την τεράστια αυτή ποσότητα όμως το νερό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο για αυτόν και τη γεωργική χρήση είναι ένα περιορισμένο αγαθό

Η ποσότητα του γλυκού νερού της γης τα τελευταία χρόνια έχει μειωθεί και οι αιτίες είναι πολλές (Ρύπανση υπεράντληση κλιματική αλλαγή κλπ) αν συνυπολογιστεί και η μεγάλη αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού καταλαβαίνουμε γιατί υπάρχει πρόβλημα με το πόσιμο νερό

Oλόκληρο στον πλανήτη πολλοί άνθρωποι ζουν κοντά σε περιοχές που υπάρχει πόσιμο νερό σε λίμνες ή ποτάμια Είναι αναγκασμένοι λοιπόν να μοιράζονται το πολύτιμο αυτό αγαθό και δεν είναι σπάνιο το φαινόμενο να διαφωνούν και να μάχονται γιrsquo αυτό ιδιαίτερα όταν ελλατώνεται

Ο πόλεμος για το νερό

1)Η κοιλάδα του ποταμού Όμο στην Αιθιοπία στα σύνορα με την Κένυα τη Σομαλία και το Σουδάν έχει χαρακτηριστεί από την ΟΥΝΕΣΚΟ ως μια σημαντική πολιτιστική περιοχή αφού κατοικείται από πολλές αφρικανικές φυλές με ρίζες εκατοντάδων ή χιλιάδων χρόνων Πολλές από τις φυλές αυτές βρίσκονται σε εμπόλεμη κατάσταση μεταξύ τους εξαιτίας της διαμάχης για την

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

23

πρόσβαση στο λίγο νερό της περιοχής Η στάθμη του ποταμού Όμο το ύψος των βροχοπτώσεων αλλά και η μείωση της στάθμης της λίμνης Τουρκάνα κατά 20-25 μέτρα σπρώχνουν σε μετανάστευση τη φυλή των Γκαλέμπ ή σε συγκρούσεις μεταξύ φυλών Στις αρχές του 2006 τουλάχιστον 12 άνθρωποι σκοτώθηκαν και πάνω από 20 τραυματίστηκαν σε συγκρούσεις που ξέσπασαν ανάμεσα στα μέλη των ομάδων Μαρεχέν και Ματζερετίν Οι συγκρούσεις ξέσπασαν εξαιτίας της παρατεταμένης ξηρασίας που δυσκολεύει την εξεύρεση νερού Ειδικοί σημειώνουν ότι οι δύο ομάδες ζούσαν για πολλά χρόνια αρμονικά μέχρι την εμφάνιση της χειρότερης εδώ και σαράντα χρόνια ξηρασίας που πλήττει τη περιοχή της Αν Αφρικής και καθιστά το νερό σπάνια πηγή ζωής 2)Η Τουρκία κινδυνεύει να προκαλέσει πόλεμο με τη Συρία και το Ιράκ με το Πρόγραμμα Νοτιοανατολικής Ανατολίας Είναι ένα δίκτυο από 13 φράγματα (υπό κατασκευή) το οποίο θα περιορίσει σημαντικά τη ροή του Τίγρη και του Ευφράτη ποταμών που διέρχονται κι από τις δύο χώρες 3)Η πρόσβαση στο νερό αποτελεί εξίσου μεγάλο πρόβλημα και για τους λαούς της Ασίας Η Ινδία και το Μπαγκλαντές διεκδικούν χωρίς αμοιβαίες υποχωρήσεις τον ποταμό Γάγγη ενώ στην Κεντρική Ασία πέντε χώρες διεκδικούν τους ποταμούς Αμού Νταριά και Σιρ Νταριά που εκβάλλουν στη λίμνη Αράλη Η κατάχρηση του νερού αυτών των ποταμών οδήγησε στη μείωση κατά το ήμισυ της επιφάνειας που κάλυπτε η Αράλη και στην ελάττωση κατά τα τρία τέταρτα του υδάτινου όγκου της Στα εδάφη που ήρθαν στην επιφάνεια εκεί όπου βρίσκονταν παλιότερα οι όχθες μιας από τις μεγαλύτερες λίμνες στον κόσμο σήμερα ζουν με μεγάλες δυσκολίες τρία εκατομμύρια άνθρωποι

18 Η ιδιωτικοποίηση νερού στη Χιλή Καθώς τα αποθέματα καθαρού νερού ολοένα και λιγοστεύουν στον πλανήτη η χρήση του καθίσταται ζήτημα αειφόρου διαχείρισης Συνήθως βέβαια στην διαχείριση εντάσσονται και τα ζητήματα της εξουσίας και του κέρδους Με αυτό το ακανθώδες ζήτημα και τα σχέδια ιδιωτικοποίησης του νερού στη Χιλή καταπιάνεται το ντοκιμαντέρ του Γιώργου Αυγερόπουλου Πωλείται Ζωή Πωλούνται δικαιώματα νερού ισόβια στον ποταμό Τολτέν Τοποθεσία 1 χιλιόμετρο από την Βιγιαρίκα Χιλή Ποσότητα 3000 λίτρα το δευτερόλεπτο Τύπος Για κατανάλωση Τιμή 634000 Ευρώ [Δημοσιευμένη διαφήμιση σε ΜΜΕ της Χιλής] Όλα τα νερά της Χιλής εκτός από τη θάλασσα έχουν laquoκοπείraquo σε μερίδια που ονομάζονται laquoδικαιώματα νερούraquo Τα laquoδικαιώματα νερούraquo είναι τίτλοι ιδιοκτησίας ισόβιοι ξέχωροι από τη γη και έχουν εμπορική αξία όπως ακριβώς ένα σπίτι ή ένα κτήμα Μπορείς να το νοικιάσεις να το χρησιμοποιήσεις ή να το κρατήσεις χωρίς

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

24

να το κάνεις τίποτα περιμένοντας την κατάλληλη στιγμή για να το πουλήσεις ακριβά

Στη χώρα που θεωρείται πρωτοπόρος στις εφαρμογές του νεοφιλελευθερισμού και των ιδιωτικοποιήσεων όλα τα νερά πωλούνται Ποτάμια λίμνες και υπόγεια ύδατα καταλήγουν σε ιδιώτες σε επιχειρήσεις και κερδοσκόπους που θεωρούν το νερό επένδυση με σκοπό το κέρδος Στη Χιλή το νερό δεν θεωρείται πια αναφαίρετο δικαίωμα αλλά εμπορεύσιμο προϊόν Με άλλα λόγια αυτό σημαίνει πως αν είσαι αγρότης δεν μπορείς να ποτίσεις το χωράφι σου ακόμα και αν αυτό βρίσκεται στις όχθες του ποταμού διότι το ποτάμι μπορεί να ανήκει σε άλλους Αντιστοίχως δεν μπορείς να πάρεις νερό αν δεν έχεις laquoδικαίωμαraquo και συλλαμβάνεσαι

αν πιαστείς επrsquo αυτοφώρω Όλα ξεκίνησαν το 1981 κατά τη διάρκεια της δικτατορίας του Πινοσέτ όταν δημιουργήθηκε ο Κώδικας του Νερού (Coacutedigo de Aguas) ένα πακέτο νόμων οι οποίοι θεμελιώνουν ότι το νερό δεν είναι δημόσιο αγαθό αλλά ιδιωτικό προϊόν Το μεγαλύτερο πρόβλημα παρατηρείται στη βόρεια Χιλή στην έρημο της Ατακάμα που θεωρείται η πιο ξηρή περιοχή του πλανήτη Τα εδάφη στα οποία κατοικούν από την αρχαιότητα οι ιθαγενείς ινδιάνικοι πληθυσμοί Αυμάρα και Λινκάν Αντάι είναι πλούσια σε ορυκτά και μέταλλα Η Χιλή είναι ο τρίτος προμηθευτής χαλκού του κόσμου Οι εταιρίες που διαχειρίζονται τα τεράστια ορυχεία χαλκού της περιοχής έχουν πάρει στην ιδιοκτησία τους τα νερά του Ρίο Λόα του μακρύτερου ποταμού της χώρας Και μπορεί κάποτε τα νερά του ποταμού να έδιναν ζωή στην περιοχή σήμερα όμως τεράστιες ποσότητες νερού χρησιμοποιούνται για να ξεχωρίσουν το μέταλλο από την πέτρα

Η εθνική κυριαρχία της Χιλής έχει πια υποθηκευτεί αφού το 85 των νερών της πρώτης κατηγορίας (ποταμοί και λίμνες) δεν ανήκουν στη χώρα αλλά στην Πολυεθνική ισπανική εταιρία παραγωγής ενέργειας την ENDESA Από την άλλη πλευρά όλες οι Εταιρίες Ύδρευσης παροχής πόσιμου νερού και αποχέτευσης βρίσκονται πια στα χέρια μεγάλων οικονομικών οργανισμών και πολυεθνικών εταιριών όπως στους ομίλους Solari Luksic Vicuntildea Leon και στις εταιρίες Αnglean Water Thames Water (ΜΒρετανία) Iberdrola(Ισπανία) Suez Lyonnaise Meaux (Γαλλία)

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

25

19 Το φαινόμενο του θερμοκηπίου και οι ωκεανοί Κατά τη διάρκεια των επερχόμενων δεκαετιών και αιώνων το κλίμα της Γης αναμένεται να αντιμετωπίσει μια απρόσμενη αλλαγή που θα οφείλεται στις ανθρώπινες δραστηριότητες Με κύρια αιτία την καύση των απολιθωμένων καυσίμων(πετρέλαιο κάρβουνο) η συγκέντρωση του διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα αυξάνει σταθερά Το διοξείδιο του άνθρακα απορροφά μέρος από τη θερμότητα που ανακλάται από την επιφάνεια της γης προς το διάστημα Έτσι η αύξηση της συγκέντρωσης του CO2 στην ατμόσφαιρα ενισχύει το φαινόμενο του θερμοκηπίου το οποίο ανυψώνει τη μέση θερμοκρασία της επιφάνειας της γης Αυτό θα επιφέρει απρόσμενες αλλαγές στις κλιματολογικές ισορροπίες του πλανήτη μας

Κάποιοι ερευνητές προσπάθησαν να προβλέψουν το επίπεδο αύξησης του CO2 Ωστόσο οι προβλέψεις δεν είναι απόλυτα σαφείς γιατί αφενός μεν δεν μπορεί να γίνει σίγουρη πρόβλεψη της ποσότητας των καυσίμων που θα καταναλωθούν τα επόμενα εκατό χρόνια αφετέρου δεν μπορούμε να υπολογίσουμε με ακρίβεια τις ποσότητες του CO2 που μπορούν να απορροφηθούν απrsquo τους ωκεανούς την ίδια περίοδο

Αυτή η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απ΄τους ωκεανούς γίνεται σε ποσοστό 51 και είναι εφαρμογή της αρχής του Le Chatelier σε επίπεδο υδρογείου σφαίρας

Ανάμεσα στις άλλες ισορροπίες που επικρατούν στους ωκεανούς ιδιαίτερη σημασία έχουν εκείνες που καθορίζουν την καταβύθιση ή αναδιάλυση του CaCO3 το οποίο μεταξύ των άλλων αποτελεί βασικό συστατικό του κελύφους πολλών θαλάσσιων οργανισμών όπως κοράλλια στρείδια κλπ Επίσης είναι το βασικό συστατικό των ασβεστολιθικών αποθέσεων και βράχων πολλών θαλάσσιων και υποθαλάσσιων περιοχών

Έτσι καθώς αυξάνεται η συγκέντρωση του CO2 η ισορροπία μετατοπίζεται προς τα δεξιά(αρχή του Le Chatelier) οπότε μειώνεται η συγκέντρωση των ανιόντων CO3 Τα τελευταία προκαλούν αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων Αυτό θα έχει σοβαρότατες συνέπειες στα θαλάσσια οικοσυστήματα Σχετικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι αν ο θαλάσσιος βυθός αποτελείται μόνο από CaCO3 και διαλυθεί απrsquo αυτόν ένα ύψος 3 εκατοστών τότε στα επόμενα 1500 χρόνια θα μειωθεί η συγκέντρωση του CO2 στην ατμόσφαιρα κατά 30 χωρίς να αλλάξει το pH της θάλασσας

Έτσι καταλήγουμε στο συμπέρασμα ότι η απορρόφηση του διοξειδίου του άνθρακα απrsquo τους ωκεανούς μπορεί απrsquo τη μια πλευρά να δίνει λύση στο φαινόμενο του θερμοκηπίου από την άλλη όμως δημιουργεί ένα εξίσου μεγάλο πρόβλημα όπως είναι η αναδιάλυση των ασβεστολιθικών αποθέσεων και των κελυφών των θαλάσσιων οργανισμών Μια τέτοια μαζική εξαφάνιση τέτοιων οργανισμών απrsquo τις ακτές και τους υποθαλάσσιους χώρους έχει ίσως μεγαλύτερη σημασία από τυχόν αύξηση του CO2 στην ατμόσφαιρα και πρέπει να μελετηθεί με ιδιαίτερη προσοχή ώστε να αντιμετωπιστεί

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

26

2 ΟΙ ΠΑΡΑΔΟΣΙΑΚΕΣ ΧΡΗΣΕΙΣ ΤΟΥ ΝΕΡΟΥ

21 Η κορδέλα ή νεροπρίονο

Μία εγκατάσταση του υδροκίνητου συγκροτήματος ήταν η κορδέλα ή νεροπρίονο Στεγαζόταν σε ξύλινο κτίριο και εκτός από την πριονοκορδέλα είχε και πλάνη τα οποία περιστρέφονταν με τη βοήθεια της φτερωτής και του ιμάντα μετάδοσης της κίνησης Χρησίμευε για την παραγωγή της εγχώριας οικοδομικής κυρίως πριονιστής ξυλείας από κορμούς δέντρων

Εκεί επεξεργάζονταν τους κορμούς των δέντρων κυρίως έλατου και καστανιάς και σπανιότερα οξιάς και πλατάνου για τη δημιουργία σανίδων μαδεριών καδρονιών και πασσάλων Το συναρμολογούσαν στο ύπαιθρο κοντά στο σημείο όπου υλοτομούσαν κάθε φορά μεταφέροντας τα εξαρτήματά του (φτερωτή πριόνι στρόφαλο βαγένια κά) και κατασκευάζοντας νέα ντάνα Οι κορμοί των δέντρων μεταφέρονταν εκεί από το δάσος πρώτα με κύλιση μέχρι το ποτάμι και στη συνέχεια συρόμενοι με ζώα

Οι μηχανισμοί του ήταν δύο Ο κινητικός του πριονιού και ο προωθητικός του κορμού που θα σχιζόταν Με την πριονοκορδέλα κατασκευάζονταν σανίδες και καδρόνια συνήθως από ξύλο ελάτης για οικοδομικές κυρίως εργασίες και από ξύλο οξιάς ξυλεία για έπιπλα Με την πλάνη πλανίζονταν τα σανίδια κυρίως αυτά που προορίζονταν για πατώματα και την ξυλεία για έπιπλα

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

27

22 ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ

Πως χρησιμοποιήθηκαν και γιατί υπήρχαν οι νερόμυλοι

Με τον όρο νερόμυλος εννοείται κάθε υδροκίνητη μηχανή καθώς και τα απαραίτητα υδραυλικά έργα στον

περιβάλλοντα χώρο της Οι νερόμυλοι χτίστηκαν κατά κύριο λόγο στην Ηπειρωτική Ελλάδα και τα μεγάλα νησιά όπου υπήρχε νερό και χρησιμοποιήθηκαν κυρίως ως αλεστικοί δημητριακώνσιτηρών Το πιο παλιό επίσημο απογραφικό

στοιχείο που διαθέτουμε αναφέρει ότι μετά την ίδρυση του νέου ελληνικού κράτους στα τότε όριά του βρέθηκαν περίπου 6000 νερόμυλοι κατά τα τρία τέταρτα κατεστραμμένοι Από αυτούς σχεδόν οι 5500 ήταν τούρκικοι και περιήλθαν στο ελληνικό δημόσιο που τους νοίκιαζε σε ιδιώτες Υπάρχουν επίσης πολλά τουρκικά έγγραφα που αναφέρουν αναλυτικά τους νερόμυλους για είσπραξη φόρων αλλά για ορισμένες μόνο περιοχές Γενικά παρατηρείται μία προτίμηση προς τους νερόμυλους για πολλούς λόγους μερικοί από τους οποίους είναι οι εξής

- Η δαπάνη και ο χρόνος κατασκευής του ήταν μικρές - Η λειτουργία του δεν ήταν εξαρτημένη από τις καιρικές συνθήκες ώστε να επηρεάζεται η ποσότητα και η ποιότητα του παραγόμενου αλέσματος - Οι ζημιές και οι φθορές του μύλου ήταν ελάχιστες -Υπήρχε η ελευθερία κατασκευής κτισμάτων κοντά στο μύλο η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την κατοικία της οικογένειας του μυλωνά - Υπήρχε η αντίληψη ότι σε σύγκριση με τον ανεμόμυλο ο νερόμυλος έκανε καλύτερο αλεύρι

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

28

Έχει το νερό τη δύναμη να παράγει ενέργεια

Ο νερόμυλος είναι η πρώτη μηχανή παραγωγής έργου που κατασκεύασε ο άνθρωπος με τη χρήση φυσικής ήπιας και ανανεώσιμης πηγής ενέργειας Με τη δύναμη που δημιουργεί η πτώση του νερού από ψηλά ή η ροή του και με τη βοήθεια του τροχού εφεύρεση που άλλαξε την ανθρώπινη ιστορία κινήθηκαν απλές και στη συνέχεια πολύπλοκες μηχανές που κάλυψαν τις περισσότερες ανάγκες των προβιομηχανικών κοινωνιών αντικαθιστώντας στις πρώιμες μηχανές την ανθρώπινη ή ζωική δύναμη (ζωόμυλοι) κινητήριες δυνάμεις πριν το νερό και τον αέρα

Υδροκίνηση στην προβιομηχανική περίοδο

Η χρήση της ενέργειας που μπορεί να προσφέρει στον άνθρωπο το νερό (υδροενέργεια ή υδραυλική ενέργεια) θεωρήθηκε ως το πιο σημαντικό βήμα στην εξέλιξη των μέσων που χρησιμοποιούσε για παραγωγικούς σκοπούς (άλεσμα άντληση πριόνισμα κά) Ως την αρχή της χρήσης της ατμομηχανής στα τέλη του 18ου αιώνα η υδροενέργεια ήταν η μόνη φυσική πηγή εργαστηριακής παραγωγής μηχανικής ενέργειας με εξαίρεση την αιολική Στην Ελλάδα λειτούργησαν δύο τύποι νερόμυλων Ο Ελληνικός με τη μικρή εσωτερική φτερωτή στα πτερύγια της οποίας έπεφτε σχετικά μικρή ποσότητα νερού με πίεση Το νερό συγκεντρώνονταν πρώτα σε μια δεξαμενή απrsquo το κάτω μέρος της οποίας εκτοξεύονταν με πίεση από ένα ρυθμιζόμενο άνοιγμα κι έπεφτε πάνω στη φτερωτή

Ο άλλος τύπος ήταν ο Ρωμαϊκός που είχε μια μεγάλων διαστάσεων εξωτερική φτερωτή και εκμεταλλεύονταν τη ροή του νερού Σrsquo αυτή την περίπτωση χρειαζόταν μεγάλες ποσότητες νερού και συνήθως το κατεύθυναν στο επιθυμητό μέρος με κατασκευή μεγάλων καναλιών και δεξαμενών κάτι ιδιαιτέρως δύσκολο Πάρα πολλούς τέτοιους μύλους συναντά κανείς σε όλη την Ευρώπη από την εποχή του μεσαίωνα κυρίως

Ο νερόμυλος με την οριζόντια φτερωτή φαίνεται ότι διαδόθηκε γρήγορα στο Βυζαντινό κράτος (γιrsquo αυτό και ονομάστηκε laquoανατολικόςraquo) και ως το τέλος της λειτουργίας του δεν παρουσίασε σημαντική εξέλιξη Στους οριζόντιους νερόμυλους που λειτουργούσαν με λίγο νερό ήταν απαραίτητη η παράλληλη κατασκευή έργων υποδομής συγκέντρωσης αποθήκευσης και διοχέτευσης του νερού (δηλαδή νεροκράτες λίμνες αγωγοί αυλάκια γέφυρες δεξαμενές βαγένια κανάλια) των οποίων η αξία ήταν πολλές φορές μεγαλύτερη από την αξία του ίδιου του μύλου

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

29

Στην προβιομηχανική περίοδο το βασικότερο προϊόν για τη διαβίωση του ανθρώπου ήταν το σιτάρι το οποίο μεταποιούνταν σχεδόν αποκλειστικά σε ψωμί Καθώς οι χειρόμυλοι δεν επαρκούσαν στο άλεσμα η χρήση των νερόμυλων ήταν απολύτως απαραίτητη Έτσι μετά την ίδρυση του Ελληνικού κράτους αναφέρονταν 6000 νερόμυλοι σε όλη την επικράτεια Τα κτίσματα των μύλων είναι λιθόκτιστα (συνήθως ένας ορθογώνιος χώρος με πατάρι καμιά φορά για τη διανυκτέρευση του μυλωνά) Η κατασκευή της στέγης είναι προσαρμοσμένη στην τοπική αρχιτεκτονική με ξύλινη σκεπή σκεπασμένη με κεραμίδια ή σχιστολιθικές πλάκες Στη μια άκρη του κτίσματος υπήρχε συνήθως ο αλεστικός μηχανισμός ενώ στην άλλη περίμεναν οι πελάτες γίνονταν οι συναλλαγές και η αποθήκευση Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες και τα εξαρτήματα λειτουργίας

Παραγωγή αλεστική ικανότητα του νερόμυλου

Η αλεστική ικανότητα ενός μύλου όσο υπήρχε η απαιτούμενη ποσότητα νερού έφτανε τις 100 οκάδες ώρα (1 οκά = 12kg) και επειδή δούλευε συνήθως δωδεκάωρο μπορούσε να αλέσει μέχρι 1200 οκάδες την ημέρα Όταν όμως το νερό ήταν λίγο και έπρεπε να περιμένουν για να ξαναγεμίσει η στέρνα με δυσκολία έφτανε τις 200 οκάδες Η πελατειακή κίνηση ήταν αυξημένη τους μήνες Ιούλιο και Αύγουστο μετά το τέλος του θερισμού και πολύ μικρή πριν από αυτόν οπότε είχαν τελειώσει τα αποθέματα των ποταμιών

Περιγραφή του νερόμυλου

Ο μηχανισμός του νερόμυλου αποτελείτε από δύο μέρη το κινητικό που το αποτελούσαν η φτερωτή και τα εξαρτήματά της και το αλεστικό που περιλάμβανε τις μυλόπετρες με τα εξαρτήματα λειτουργίας Υπήρχαν και βοηθητικά συστήματα πχ ρύθμισης των μυλόπετρων μεταφοράς και μετατροπής της κίνησης σταματήματος κά τα οποία παρουσίαζαν διαφορές από περιοχή σε περιοχή Οι μυλόπετρες προέρχονταν συνήθως από τη Μήλο και την Κίμωλο των οποίων τα εδάφη είναι ηφαιστειογενή Η ποιότητά τους ήταν άριστη γεγονός που τις καθιστούσε ακριβότερες

Τι συναντούμε στο πέρασμά του νερού από το μέρος όπου έρχεται και μέχρι να φτάσει στη φτερωτή

Μακριά από το νερόμυλο (500-1500μ

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

30

περίπου) και σε κατάλληλη τοποθεσία ο μυλωνάς φτιάχνει ένα φράγμα μέσα στο ποτάμι Κόβει δηλαδή ένα μέρος του ποταμίσιου νερού και το κατευθύνει σε άλλη κοίτη Το φράγμα αυτό οι μυλωνάδες το λένε laquoδέσηraquo Από εδώ λοιπόν που αρχίζει και παίρνει την κινητήρια δύναμη το νερό αρχίζουν και τα σύνορα η περιοχή ας πούμε του νερόμυλου Όλο το βάρος της εργασίας του ο μυλωνάς το ρίχνει στη δημιουργία μιας καλής δέσης Η κατασκευή της προϋποθέτει ορισμένες γνώσεις καθώς και τα απαραίτητα εργαλεία και υλικά που μόνο οι μυλωνάδες τα γνωρίζουν Μέσα στο ποτάμι και σε άνοιγμα τόσο όσο νερό χρειάζεται να παίρνει ο μύλος τοποθετούν χοντρούς πασσάλους από πεύκα ή πλατάνια ή από άλλα σκληρά δένδρα μήκους 2-3 μ και σε απόσταση 1-2μ το ένα από το άλλο Αυτά τα στερεώνουν καλά μέσα στο χώμα γιατί αποτελούν το πιο σπουδαίο μέρος της δέσης Η δέση γίνεται πάντοτε το καλοκαίρι όταν το ποτάμι δεν έχει πολύ νερό Οι χοντροί αυτοί κορμοί λέγονται και laquoμάννεςraquo Από τη δέση το νερό εισέρχεται στην κοίτη του μυλαύλακου

Το μυλαύλακο με αυτό το νερό οδηγείται στο μυλοβάγενο προκειμένου όμως να φτάσει στην κορυφή του μυλοβάγενου να πάρει τη λεγόμενη κρέμαση από ένα σημείο και μετά παροχετεύεται σε τεχνητή κοίτη πάνω σε μαντρότοιχο ύψους και μήκους ανάλογου με τη διαμόρφωση του εδάφους Ο μανδρότοιχος του μυλαύλακου κατασκευάζονταν από πέτρες και το δομικό υλικό laquoκουρσάνιraquo Το υλικό αυτό το παρασκεύαζαν από ψιλοτριμμένα κομμάτια κεραμιδιών άμμο και ασβέστη τα οποία αναμειγνυόμενα αποτελούν άριστο υδραυλικό κονίαμα Με το υλικό αυτό εξασφαλιζόταν η πλήρης στεγανότητα μεταξύ των κενών της λιθοδομής καθώς και της κοίτης Το υλικό αυτό ήταν γνωστό από αρχαιοτάτων χρόνων

Η Κόφτρα κοντά στο στόμιο του μυλοβάγενου πάνω στο μυλαύλακο προς την πλευρά της φυσικής κοίτης του νερού υπάρχει ένα άνοιγμα περίπου 050 εκατοστά του μέτρου το οποίο κλείνεται με ένα ξύλινο πλαίσιο την laquoκόφτραraquo Όταν πρέπει για κάποιο λόγο να διακοπεί η λειτουργία του μύλου η κόφτρα αφαιρείται από το πλάι που βρίσκεται και τοποθετείται κάθετα στην κοίτη του μυλαύλακου Τότε το νερό εκτρέπεται προς τη φυσική του κοίτη το μυλοβάγενο παύει να τροφοδοτείται με νερό οπότε σταματάει η λειτουργία του νερόμυλου

Ο Κορμός (κορμός) προέρχεται από κορμό δένδρου κυρίως καστανιάς ύψους 1 ndash 15 μέτρα ο οποίος σκαλίζεται εσωτερικά όπως το τουμπέκι του καφέ ώστε να πάρει τη μορφή κάδου Τα τοιχώματά του έχουν αρκετό πάχος για να αντέχουν στις πιέσεις του νερού Στο κάτω μέρος λίγο λοξά ανοίγεται οπή (τρύπα) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου (το σιφώνι ή σιφούνι) Στο επάνω μέρος του στομίου του κορμού δημιουργείται εσωτερική περιφερειακή υποδοχή στην οποία

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

31

εισέρχεται το κάτω μέρος του μυλοβάγενου Η κατασκευή του κορμού είναι όπως θα λέγαμε σήμερα laquoμασίφraquo δηλαδή από συμπαγές ξύλο

Το Σιφούνι (Σιφώνι) στο κάτω μέρος του κορμού λοξά ανοίγεται στενή τρύπα (οπή) 10 ndash 15 εκατοστών του μέτρου το σιφούνι (σιφώνι) από το οποίο εξέρχεται το νερό με μεγάλη πίεση λόγω της υψομετρικής διαφοράς που υπάρχει μεταξύ του επάνω μέρους του μυλοβάγενου και του κάτω Ο Άξονας στο κέντρο της κατάντης τοποθετείται κάθετα μεταλλικός άξονας του οποίου το κάτω μέρος είναι αιχμηρό και στηρίζεται στη μεταλλική μπάλα Ο άξονας ύψους 1 μέτρου περίπου διέρχεται το κέντρο της κάτω μυλόπετρας όπου εφαρμόζει πλήρως με ξύλινο δακτύλιο το laquoαβρόχιraquo και φτάνει στην άνω επιφάνειά της Στο επάνω μέρος του άξονα στερεώνεται ισχυρό μεταλλικό έλασμα ύψους 2 ndash 3 εκατοστών

Το Αβρόχι πρόκειται για ξύλινο δακτύλιο ο οποίος εφαρμόζει στο χώρο μεταξύ του κενού της οπής του κέντρου της κάτω μυλόπετρας και του άξονα Ο ρόλος του είναι τριπλός Ενεργεί ως τριβέας (ρουλεμάν) Εμποδίζει τα σταγονίδια του νερού που εκσφενδονίζονται από τη φτερωτή να εισέρχονται στην επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Εμποδίζει τον καρπό και το αλεύρι να διαφεύγουν προς τη χούρχουρη μέσω του διαστήματος οπής κάτω μυλόπετρας και άξονα

Η χελιδόνα πρόκειται για μεταλλικό έλασμα κυρτό προς τα επάνω μεγαλύτερο της διαμέτρου της γούλης Το έλασμα αυτό στο μέσο του φέρει εγκοπή τετράγωνη και στερεώνεται σαν είδος διαμέτρου στο κέντρο της γούλης Στην εγκοπή της χελιδόνας εισέρχεται το έλασμα που είναι στερεωμένο στο επάνω μέρος του άξονα ακίνητη Όλη την κίνηση την δίνει η φτερωτή πάνω στην οποία χτυπά με ορμή το νερό που φεύγει από το σιφούνι

Η φτερωτή αποτελείται από δυο ξύλινους ή σιδερένιους κύκλους που στηρίζονται με ένα σταυρό στο κέντρο του οποίου υπάρχει κυκλική οπή με διάμετρο ίση προς τη διάμετρο του αδραχτιού στο οποίο στερεώνεται Μεταξύ των δυο αυτών κύκλων είναι εφαρμοσμένα τα κουτάλια (πτερύγια) επάνω στα οποία χτυπά το νερό και αναγκάζει τη φτερωτή με την πίεση του νερού να περιστρέφεται μαζί με το αδράχτι Περιστρεφόμενη τώρα η φτερωτή γυρίζει

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

32

αναγκαστικά και το αδράχτι και μαζί με το αδράχτι γυρίζει και η επάνω μυλόπετρα που όπως είπαμε είναι στηριγμένη σrsquo αυτό Λίγα λόγια για τις μυλόπετρες Αυτές είναι μεγάλες πέτρες κει αποτελούνται από μικρότερες πέτρες πελεκημένες και ζωσμένες γερά με σιδηροστέφανα Κατασκευάζονται από σκληρούς λίθους Οι επιφάνειες τους είναι μέσα αυλακωμένες λίγο βαθύτερα προς το κέντρο και ελάχιστα προς την περιφέρεια Όταν οι μυλόπετρες δεν κόβουν δηλαδή δεν βγάζουν καλό αλεύρι διότι φθείρονται από την πολύ τριβή χαράζονται με τα σφυριά στο σημείο που έχουν τριφτεί κι έτσι γίνονται λίγο αδρές για να κόβουν καλά τον καρπό Η γούλη η επάνω μυλόπετρα στο κέντρο της έχει οπή διαμέτρου 25 εκατοστών η οποία ονομάζεται laquoγούληraquo Το επανωμύλι στην επάνω επιφάνεια της άνω μυλόπετρας και γύρω από τη γούλη προσαρμόζεται ξύλινος τροχός με κενό στο μέσο του όσο και της γούλης Το πλάτος του τροχού αυτού είναι περίπου 10 εκατοστά και το ύψος του 3 ndash 4 εκατοστά του μέτρου Η άνω επιφάνεια του τροχού αυτού φέρει κάθετα προς την περιφέρειά της οδοντωτές χαραγές Η σκαφίδα πάνω και προς το πίσω μέρος της μυλόπετρας τοποθετείται σταθερά ξύλινο κατασκεύασμα ανεστραμμένου κώνου όπου η βάση του είναι προς το έδαφος ένα είδος μικρογραφίας Σιλό Στην κατάληξη του κώνου υπάρχει οπή Στη σκαφίδα ρίχνεται ο καρπός που προορίζεται για το άλεσμα Το βαρδάρι στην σκαφίδα στερεώνεται ξύλινη βέργα της οποίας το ένα άκρο με λοξή κατεύθυνση καταλήγει στις οδοντωτές χαραγές του επανώμυλου Ο θόρυβος του βαρδαρίου είναι τόσο δυνατός ώστε καλύπτει όλους τους άλλους θορύβους που δημιουργούνται από την κίνηση της φτερωτής και την τριβή των μυλόλιθων Ο γύρος γύρω από την άνω μυλόπετρα σε μικρή απόσταση από την περιφέρειά της τοποθετείται ξύλινο στεφάνι του ίδιου ύψους με αυτήν Το στεφάνι αυτό στο μπροστινό μέρος πάνω από την αλευροθήκη φέρει άνοιγμα καμπυλωτό που αρχίζει από την επιφάνεια της κάτω μυλόπετρας Σκοπός του γύρου είναι να εμποδίζει το αλεύρι κατά την άλεση να εκτινάσσεται προς όλες τις κατευθύνσεις Λόγω του γύρου το αλεύρι εκτινάσσεται μέσω του μπροστινού ανοίγματος μόνο προς την αλευροθήκη Η αλευροθήκη μπροστά στις μυλόπετρες τοποθετείται ξύλινο κιβώτιο του οποίου το άνω μέρος είναι ανοιχτό και έχει ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου μέχρι την επιφάνεια της μυλόπετρας Ο σταματήρας μερικές φορές δημιουργείται η ανάγκη διακοπής της λειτουργίας του μύλου για μικρό χρονικό διάστημα Για την περίπτωση αυτή χρησιμοποιείται ο laquoσταματήραςraquo Ο σταματήρας είναι ένας μοχλός που έχει

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

33

στερεωθεί στην πίσω αριστερή γωνία του τραπεζίου στο οποίο είναι τοποθετημένες οι μυλόπετρες Στο επάνω μέρος του στύλου τοποθετείται η χειρολαβή ενώ στο κάτω μέρος του που καταλήγει στη χουρχούρη πάνω από τα πτερύγια της φτερωτής στερεώνεται κάθετα πλατύ σανιδένιο πλαίσιο Με το σηκωτήρα ο μυλωνάς έχει τη δυνατότητα να υψώσει λίγο το πανωλίθι ή να το φέρει πιο κοντά στο κατωλίθι για να ρυθμίσει την ποιότητα του σταρένιου αλευριού ( χοντρό ndash λεπτό) του καλαμποκίσιου αλλά και άλλων σιτηρών ή των ζωοτροφών που απαιτούν πιο χοντρό άλεσμα

23 Δριστέλλες Οι δριστέλλες είναι βιολογικά πλυντήρια κατασκευασμένα από φυσικά υλικά

(συνήθως πεύκο και ρόμπολο) Δεν χρειάζονται ηλεκτρικό ρεύμα ούτε

απορρυπαντικά και μπορούν να πλύνουν ρούχα και κάθε λογής υφάσματα ακόμη και

χαλιά κλινοσκεπάσματα και βελέντζες αποκλειστικά και μόνο με τη δύναμη και την

ορμή του νερού

Δεν πρόκειται για νέο τεχνολογικό επίτευγμα αλλά για την παραδοσιακή δριστέλλα ή

νεροτριβή έναν ευρηματικό μηχανισμό που κατασκευάζονταν γύρω στα 1900 σε

ορεινές περιοχές με έντονη την παρουσία του νερού Βέβαια οι δριστέλλες είναι κάτι

παραπάνω από απλά φυσικά πλυντήρια Η χρησιμότητά τους πέρασε στο σήμερα

κρατώντας ζωντανές τις μνήμες παλαιότερων εποχών Σε κάθε ορεινή γωνιά θα βρει

κανείς ευτυχώς ακόμη τις γραφικές δριστέλλες να δροσίζουν μέσα στο

κατακαλόκαιρο τους χειμωνιάτικους θησαυρούς των νοικοκυριών μας Η περίοδος

του φυσικού πλυντηρίου ξεκινά από τα τέλη Απριλίου Όσο περνά ο καιρός και

μπαίνουμε στους μήνες του καλοκαιριού όλο και περισσότεροι την επισκέπτονται

για να πλύνουν τα κλινοσκεπάσματα τα χαλιά κτλ συνδυάζοντας τις εργασίες

καθαριότητας με την απόλαυση του φυσικού τοπίου

Ήταν υπαίθρια ή στεγασμένη και χρησίμευε για την επεξεργασία των μάλλινων

υφαντών στο στάδιο κατασκευής τους (για να αφρατέψουν και να δέσουν μεταξύ

τους τα μάλλινα νήματα) ή στο ετήσιο πλύσιμό τους

Η νεροτριβή είναι ένας ξύλινος κάδος σε σχήμα κώνου Συναρμολογείται από

σφηνωμένες μεταξύ τους πλανισμένες σανίδες σε σχήμα σφήνας και δένεται

περιφερειακά με σιδερένια τσέρκια Επειδή μοιάζει με βαρέλι κατασκευάζεται

συνήθως από βαγενά (βαρελά) και όχι από μαραγκόΤο μεγαλύτερο μέρος του

βρίσκεται χωμένο βαθιά στο έδαφος ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος να ανοίξουν τα

τοιχώματα από την πίεση του νερού Το στενό του άνοιγμα έχει διάμετρο 040μ και

το πλατύ του 2μ Το ύψος του είναι 2μ και έχει χωρητικότητα 5κμ νερού και 75κ

υφαντών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

34

24 ΜΑΝΤΑΝΙ

Το μαντάνι ή μπαντάνι είναι ένα

μηχάνημα από ξύλο διαστάσεων

4Χ3Χ3 μ περίπου ειδικό για την

επεξεργασία ενός είδους μάλλινου υφαντού του δίμιτου Το ύφασμα αυτό είναι

κατάλληλο για ενδύματα κυρίως ορεινών χωριών Η επεξεργασία συνίσταται στο

φούσκωμα και laquoπήξιμοraquo των νημάτων του υφαντού που προκαλείται από τα

αλλεπάλληλα κτυπήματα του υφαντού από ξύλινα σφυριά τα laquoκοπανάριαraquo

Πρόκειται για μια κατασκευή η οποία κινείται με υδατόπτωση και επιτρέπει μέσω

εκκεντροφόρου άξονα τη μετατροπή της περιστροφικής κίνησης της κατακόρυφης

φτερωτής ρωμαϊκού τύπου σε παλινδρομικές κινήσεις των σφυριών Το σημείο και

η γωνία πρόσπτωσης του νερού εξαρτώνται από την ποσότητά του Τα σφυριά δύο ή

τέσσερα χτυπούν το υφαντό το οποίο συγχρόνως βρέχεται από το νερό που πέφτει

λίγο λίγο επάνω του Με την κρούση παράγεται ήχος που είναι χαρακτηριστικός στις

περιοχές των μαντανιών και συγχρόνως προκαλείται ελαφρά κίνηση του υφαντού Οι

μικρές αυτές κινήσεις και η τριβή των νημάτων μαζί με τη χαμηλή θερμότητα που

αναπτύσσεται έχει σαν συνέπεια το υφαντό να γίνεται πιο κρουστό πιο γερό

σφιχτοδεμένο στην υφή και συγχρόνως απαλό στην αφή και αδιάβροχο κατάλληλο

για τους κτηνοτρόφους

Για την κατασκευή του μαντανιού απαιτείται ολοήμερη εργασία 2 τουλάχιστον

μηνών Κατάλληλα ξύλα ήταν αυτά που άντεχαν πολύ στην υγρασία και στα

κτυπήματα Τα ρομπαλίσια ξύλα ήταν τα πιο γερά Ο χώρος για την εγκατάσταση του

μαντανιού θεωρούνταν κατάλληλος αν είχε την ανάλογη κλίση για να δημιουργηθεί

υδατόπτωση Η δημιουργία μιας στέρνας στην κορυφή της πλαγιάς εξασφάλιζε

επαρκή ποσότητα νερού και διευκόλυνε τη σύγχρονη λειτουργία 2 ndash 3 ή και

περισσοτέρων εργαστηρίων Όλη η τέχνη όπως έλεγαν οι ίδιοι οι τεχνίτες ήταν στην

κατάλληλη κρέμαση και στην πίεση του νερού Μετά την κατασκευή του μαντανιού

κτιζόταν το οικοδόμημα που το στέγαζε άλλοτε μόνο του και άλλοτε με τις

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

35

νεροτριβές ή και το νερόμυλο του ίδιου ιδιοκτήτη Ήταν συνήθως απλή κατασκευή

διαμορφωμένη έτσι ώστε να εξυπηρετεί τον ντριστελιέρη με πάγκο για το μέτρημα

των υφαντών και την εναπόθεσή τους ως την παραλαβή τους από τον πελάτη

ΧΡΗΣΗ ΜΑΝΤΑΝΙΩΝ Το μαντάνι χρησίμευε στην κατεργασία των μάλλινων υφασμάτων με χτύπημα ώστε

να γίνουν συνεκτικά Ήταν μια σχεδόν εξ ολοκλήρου ξύλινη μηχανή άλλοτε

υπαίθρια και άλλοτε στεγασμένη η οποία συνήθως δεν ήταν ανεξάρτητη

εγκατάσταση αλλά αποτελούσε τμήμα υδροκίνητων συγκροτημάτων που

περιλάμβαναν νεροτριβές και νερόμυλους με τον ίδιο χειριστή - μυλωνά

ΜΑΝΤΑΝΙ ή ΡΑΣΟΤΡΙΒΗ

Υδροκίνητη microονάδα για το κοπάνισmicroα βρεγmicroένων microάλλινων υφασmicroάτων microε στόχο τη

βελτίωση της αντοχής της συνεκτικότητας και της αδιαβροχοποίησής τους

Αποτελείται από έναν άξονα microε φτερωτή υδροκίνησης στο ένα άκρο του και τέσσερα

έκκεντρα στερεωmicroένα στο υπόλοιπο microήκος του Πάνω από τον άξονα κρέmicroονται

σχεδόν κατακόρυφα τέσσερα στελέχη microε microορφή σφυριού (κοπάνια) αρθρωmicroένα σε

ισχυρό πλαίσιο που εδράζεται στο έδαφος Με την περιστροφή του άξονα microέσω των

εκκέντρων τα σφυριά εκτελούν ταλάντωση και επιστρέφοντας στη θέση ηρεmicroίας

τους χτυπούν microε δύναmicroη το βρεγmicroένο ύφασmicroα που βρίσκεται πάνω σε οριζόντια

τοποθετηmicroένο κορmicroό

Στην κατασκευή έχει προστεθεί ηλεκτρικός microηχανισmicroός κίνησης για την

προσοmicroοίωση της λειτουργίας της

Κατασκευή στο εργαστήριο Φ Μεντές Μ Καλογερόπουλος Η Σταυρόπουλος Γ

Τζιούτζιας κά

25 ΠΕΡΑΤΑΡΗΔΕΣ Στα μεγάλα όμως ποτάμια της Ευρυτανίας τα οποία στέκονται σα φυσικά εμπόδια ανάμεσα στα χωριά η κατασκευή κάποιας ξύλινης γέφυρας είναι τις περισσότερες φορές αδύνατη λόγω του πλάτους του ποταμού Αυτό βέβαια δε σημαίνει ότι δεν βρίσκουμε ξυλογέφυρα σrsquo αυτά όπου οι συνθήκες το επιτρέπουν όπως την Τέμπλα στον Αχελώο κι ένα άλλο στην συμβολή του Μπεσιώτη με το Μέγδοβα Αλλά ο κανόνας έλεγε ότι για να αντιμετωπισθεί ουσιαστικά το πρόβλημα έπρεπε με άλλον τρόπο να ζευχθούν οι όχθες των ποταμών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

36

Έτσι στην αρχή εφαρμόστηκαν οι laquoπεραταριέςraquo και τα laquoκαρέλιαraquo Οι περαταριές ήταν πλωτές κατασκευές δεμένες πάνω σε τεντωμένο σχοινί από τις δύο όχθες το οποίο χρησιμοποιούσαν σαν μέσο έλξης Όμως λόγω του ότι τα ποτάμια στη περιοχή μας δεν είναι πλωτά ndash με εξαίρεση τον Αχελώο ndash οι κατασκευές αυτές ήταν ελάχιστες Εκείνο το μέσο επικοινωνίας που συναντάμε συχνότατα στην Ευρυτανία είναι το καρέλι που για να φτάσει όμως στη σημερινή του μορφή πέρασε αρκετά στάδια εξέλιξης Αν κάποιος λοιπόν έπρεπε να περάσει ένα ορμητικό ποτάμι στην ανάγκη έδενε ένα σχοινί στη μέση του και την άλλη του άκρη σrsquo ένα δέντρο και ριχνόταν στα νερά Όταν μετά από πολύ κόπο έφτανε στην απέναντι όχθη στερέωνε το σχοινί σε κάποιο σημείο με σκοπό να το ξαναχρησιμοποιήσει για την επιστροφή Όλη αυτή η διαδικασία με το πέρασμα του καιρού τελειοποιήθηκε Το σχοινί αυτό παρέμενε τεντωμένο πάνω από το ποτάμι και ο ταξιδιώτης δεν ήταν αναγκασμένος πλέον να μπαίνει μέσα στα νερά αλλά περνούσε το εμπόδιο κρεμασμένος πάνω Στη συνέχεια στο εφεύρημα αυτό προστέθηκε ένα κασόνι μέσα στο οποίο έμπαινε ο άνθρωπος Αυτό laquoκυλούσεraquo πάνω στο τεντωμένο χοντρό σχοινί με τροχαλίες ή καρέλια όπως ονομάζονται από όπου πήρε το όνομά της και όλη η κατασκευή Σήμερα βρίσκουμε ακόμα στην Ευρυτανία καρέλια σε λειτουργία στα οποία όμως τα χοντρά σχοινιά που εύκολα σαπίζουν έχουν αντικατασταθεί από συρματόσχοινα και τα ανοιχτά ξύλινα κασόνια από στεγασμένα κουβούκλια Στις όχθες τα συρματόσχοινα είναι στερεωμένα σε τσιμεντένια υποστυλώματα ενώ μανιβέλες βοηθούν το κουβούκλιο να προωθείται σχετικά άνετα Στα παλιά καρέλια υπήρχε πάντα κάποιος ο οποίος ήλεγχε και εκμεταλλευόταν το πέρασμα και λεγόταν laquo περατάρηςraquo Αυτός συντηρούσε όλη την κατασκευή και βοηθούσε στο τράβηγμα του κασονιού με το αζημίωτο βέβαια Καρέλια παλιότερα υπήρχαν στην περιοχή laquoΤριχιέςraquo του Νέου Αργυρίου όπου σήμερα βρίσκεται το γεφύρι του Αυλακιού στον Αγραφιώτη κάτω από το μοναστήρι της Παναγίας των Στανών και κοντά στον συνοικισμό της Κωσταντίνας στο Μέγδοβα δίπλα στην εκβολή του Γαβρενίτηκαι πιο πάνω τα καρέλια του Ζαχαρή και του Τσιρώνη από τη Βράχα Αν και σήμερα τα υλικά με τα οποία είναι φτιαγμένα τα καρέλια είναι αξιόπιστα αυτό δεν ήταν αυτονόητο παλιότερα Όπως αναφέραμε τότε χρησιμοποιούσαν υλικά που φθείρονταν γρηγορότερα και ο αναβάτης σε κάθε κίνηση του καρελιού δε θα ένιωθε και πολύ σίγουρος για τη ζωή του Τα καρέλια όπως και τα ξυλογέφυρα ήταν προσωρινές λύσεις αναγκαίες αλλά σίγουρα όχι ασφαλείς

26 Μεταφορά υλικών amp Μετακίνηση ανθρώπων

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

37

Επίσης πρέπει να αναφερθεί ο σημαντικός ρόλος του νερού τόσο στις

μετακινήσεις των ανθρώπων όσο και στην μεταφορά υλικών σε λίμνες ποτάμια και θάλασσα

3 ΣΥΓΧΡΟΝΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΑΠΟ ΤΟ ΝΕΡΟ 31 Η παραγωγή ενέργειας από τη θάλασσα Η κυματική ενέργεια Η ενέργεια του θαλάσσιου κυματισμού είναι όπως όλες οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ανεξάντλητη Υπολογίζεται ότι η αξιοποίηση του 1 του κυματικού δυναμικού του πλανήτη μας θα κάλυπτε στο τετραπλάσιο την παγκόσμια ενεργειακή ζήτηση Παρουσιάζει μεταξύ των ανανεώσιμων την υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα Για παράδειγμα σε ημερήσια βάση η ενέργεια κυματισμού ύψους 1 μέτρου μπορεί -σε μέτωπο πλάτους μόλις ενός μέτρου- να ξεπεράσει τις 300 kWh Από την ενέργεια αυτή θα μπορούσε να μετατραπεί σε ηλεκτρισμό τουλάχιστον το 5-10 δηλ περ 15-30 kWh ημερησίως Συγκριτικά αναφέρεται ότι μία τετραμελής οικογένεια καταναλώνει κατά μέσον όρο 10 kWh ημερησίως Μεταξύ των διάφορων μορφών κυματισμού τα ανεμογενή κύματα που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση του ανέμου με τη θαλάσσια επιφάνεια παρουσιάζουν το μεγαλύτερο ενδιαφέρον για ενεργειακή εκμετάλλευση Τα υψηλότερα επίπεδα κυματικής ενέργειας στον Πλανήτη μας εμφανίζονται μεταξύ του 30ου και 60ου παράλληλου και στα δύο ημισφαίρια Στις δυτικοευρωπαϊκές ακτές επικρατεί ιδιαίτερα ισχυρός κυματισμός με μέση ισχύ της τάξης των 40-70 kW ανά μέτρο μετώπου κύματος Το κυματικό δυναμικό της χώρας μας είναι το υψηλότερο της Μεσογείου με μέση ισχύ η οποία σε ορισμένες περιοχές του Αιγαίου ξεπερνάει τα 15 kWm Ορισμένες από τις τεχνολογίες με τις οποίες είναι δυνατό να παράγουμε ηλεκτρική ενέργεια Α Παλλόμενη στήλη ύδατος Πρόκειται για έναν θάλαμο αέρα βυθισμένο κατακόρυφα στο μισό μήκος του περίπου ανοικτό προς την πλευρά του πυθμένα Η παλινδρομική κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας προκαλεί ρυθμική συμπίεση-αποσυμπίεση της αέριας μάζας μέσα στον θάλαμο η οποία χρησιμοποιείται για την κίνηση αεροστρόβιλου Σταθμοί της κατηγορίας αυτής έχουν εγκατασταθεί στην Πορτογαλία και στη βόρεια Σκοτία

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

38

Β Πλωτήρες Αγκυρωμένοι στον θαλάσσιο πυθμένα οι οποίοι ακολουθούν την κατακόρυφη κίνηση της θαλάσσιας επιφάνειας Η παλινδρομική κίνηση του πλωτήρα μετατρέπεται μέσω μηχανικών ή υδραυλικών συστημάτων σε περιστροφική για την κίνηση ηλεκτρογεννήτριας Ένα σύστημα αυτής της κατηγορίας με πλωτήρες διαμέτρου 2 μ το οποίο εναλλακτικά μπορεί να χρησιμοποιηθεί και για αφαλάτωση νερού έχει εγκατασταθεί σε διάφορες περιοχές στην Ελλάδα ΓΠλωτές δεξαμενές Περισυλλέγουν το νερό των κυμάτων σε στάθμη υψηλότερη από τη μέση στάθμη της θαλάσσιας επιφάνειας Η διαφορά στάθμης χρησιμοποιείται για την κίνηση ενός ή περισσότερων υδροστροβίλων Ο γνωστότερος εκπρόσωπος της κατηγορίας αυτής βρίσκεται στις ακτές της Δανίας ΔΠλωτά αρθρωτά συστήματα τα οποία στις αρθρώσεις φέρουν αντλίες Με τις κινήσεις του κυματισμού οι αντλίες συμπιέζουν υδραυλικό υγρό και δίνουν κίνηση σε υδραυλικούς κινητήρες Είναι εγκατεστημένο στις ακτές της Πορτογαλίας και της Βρετανίας

Η παλιρροιακή ενέργεια Οι τεχνολογίες παλιρροιακής ενέργειας αξιοποιούν την αυξομείωση της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια Οι παλίρροιες έχουν σταθερές περιόδους περίπου 125 και 24 ωρών και για το λόγο αυτό είναι προβλέψιμες Οι αυξομειώσεις της θαλάσσιας στάθμης κατά την παλίρροια είναι συνυφασμένες με laquoπαλιρροιακά ρεύματαraquo οριζόντιες μετατοπίσεις θαλάσσιας μάζας οι οποίες έχουν περίπου την ίδια περιοδικότητα Τα ρεύματα είναι ισχυρά και θεωρούνται ιδιαίτερα κατάλληλα για ενεργειακή αξιοποίηση επειδή εμφανίζονται σε σχετικά μικρά βάθη Η εκμετάλλευση της δυναμικής ενέργειας της παλίρροιας γίνεται με την κατασκευή ενός φράγματος στην είσοδο ενός κόλπου ή θαλάσσιου διαύλου δημιουργώντας έτσι μία φυσική δεξαμενή Κατά την άνοδο της παλίρροιας το νερό εισέρχεται στη φυσική αυτή δεξαμενή μέσα από υδατοφράκτες οι οποίοι κλείνουν όταν η παλίρροια φτάσει στο ζενίθ Οι υδατοφράκτες ανοίγουν πάλι στο ναδίρ της παλίρροιας επιτρέποντας την έξοδο του νερού διά μέσου υδροστροβίλων Η τεχνολογία αυτή μπορεί να θεωρηθεί laquoώριμηraquo Λίγοι σταθμοί αυτού του τύπου έχουν κατασκευασθεί ανά τον κόσμο Τα παλιρροιακά ρεύματα θεωρούνται ιδιαίτερα αποδοτική πηγή ενέργειας Την τελευταία δεκαετία πολλοί ευρωπαϊκοί οργανισμοί και τεχνικές εταιρείες έχουν εστιάσει τις δραστηριότητές τους σε αυτόν τον τομέα Λόγω της πολύ μεγαλύτερης πυκνότητας του ύδατος το μέγεθος ενός στροβίλου παλιρροιακού ρεύματος είναι πολύ μικρότερο περίπου το 14 από αυτό μίας ανεμογεννήτριας της ίδιας ηλεκτρικής ισχύος Επιπλέον η οπτική και ακουστική όχληση από στροβίλους παλιρροιακών ρευμάτων είναι μηδαμινή

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

39

32Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μέσω όσμωσης Η οσμωτική ενέργεια θα μπορούσε να συμβάλει περίπου 1600 TWh σε παγκόσμια βάση κάθε χρόνο Μόνο στη Νορβηγία οσμωτική ενέργεια έχει τη δυνατότητα να καλύψει το 10 τοις εκατό της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας Φυσική διαδικασία Οσμωτική ενέργεια βασίζεται στη φυσική διαδικασία της όσμωσης Σε μια οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας είναι θαλασσινό νερό και γλυκό νερό που χωρίζονται από μια μεμβράνη Το θαλασσινό νερό αντλεί το γλυκό νερό μέσα από τη μεμβράνη αυξάνοντας έτσι την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερούΗ αυξημένη πίεση χρησιμοποιείται για την παραγωγή ενέργειας Η ενέργεια αυτή βασίζεται στο φυσικό φαινόμενο της όσμωσης η οποία ορίζεται ως η μεταφορά του νερού μέσα από ένα ημι-διαπερατή μεμβράνη Αυτό είναι το πώς τα φυτά μπορούν να απορροφούν την υγρασία από τα φύλλα τους - και διατηρούν αυτό Όταν γλυκό νερό συναντά το αλμυρό νερό για παράδειγμα όταν ένα ποτάμι τρέχει μέσα στη θάλασσα απελευθερώνονται τεράστιες ποσότητες ενέργειας Αυτή η ενέργεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος μέσω της όσμωσης Στο οσμωτική μονάδα παραγωγής ενέργειας φρέσκο νερό και θαλασσινό νερό καθοδηγούνται σε ξεχωριστά τμήματα διαιρείται με μια τεχνητή μεμβράνη Τα μόρια του αλατιού στο νερό της θάλασσας τραβά το γλυκού νερού μέσω της μεμβράνης αυξάνοντας την πίεση στην πλευρά του θαλασσινού νερού Η πίεση ισούται με 120 στήλη μέτρηση νερού ή μια σημαντική καταρράκτη και να χρησιμοποιηθεί σε τουρμπίνα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας

33Υδροηλεκτρική Ενέργεια Υδροηλεκτρική Ενέργεια (ΥΕ) είναι η ενέργεια η οποία στηρίζεται στην εκμετάλλευση και τη μετατροπή της δυναμικής ενέργειας του νερού των λιμνών και της κινητικής ενέργειας του νερού των ποταμών σε ηλεκτρική ενέργεια Η μετατροπή αυτή γίνεται σε δύο στάδια Στο πρώτο στάδιο μέσω της πτερωτής του στροβίλου έχουμε την μετατροπή της κινητικής

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

40

ενέργειας του νερού σε μηχανική ενέργεια με την μορφή περιστροφής του άξονα της πτερωτής και στο δεύτερο στάδιο μέσω της γεννήτριας επιτυγχάνουμε τη μετατροπή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική Το σύνολο των έργων και εξοπλισμού μέσω των οποίων γίνεται η μετατροπή της υδραυλικής ενέργειας σε ηλεκτρική ονομάζεται Υδροηλεκτρικό Έργο (ΥΗΕ) Η δέσμευση αποθήκευση ποσοτήτων ύδατος σε φυσικές ή τεχνητές λίμνες για ένα Υδροηλεκτρικό Σταθμό ισοδυναμεί πρακτικά με αποταμίευση Υδροηλεκτρικής Ενέργειας Η προγραμματισμένη αποδέσμευση αυτών των ποσοτήτων ύδατος και η εκτόνωσή τους στους υδροστροβίλους οδηγεί στην ελεγχόμενη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας Με δεδομένη την ύπαρξη κατάλληλων υδάτινων πόρων και τον επαρκή εφοδιασμό τους με τις απαραίτητες βροχοπτώσεις η ΥΕ καθίσταται μια σημαντικότατη εναλλακτική πηγή ανανεώσιμης ενέργειας Τα περιβαλλοντικά οφέλη ενός Υδροηλεκτρικού Σταθμού είναι ποικίλα Ακόμα και το μειονέκτημα των περιβαλλοντικών επιπτώσεων εξ αιτίας των μεγάλης κλίμακας έργων πολιτικού μηχανικού τα οποία ένα μεγάλο υδροηλεκτρικό έργο προϋποθέτει με μια καλοσχεδιασμένη μελέτη μπορεί να μετατραπεί σε πλεονέκτημα Χαρακτηριστική είναι η περίπτωση της λίμνης Πλαστήρα κατά την οποία ο κατακλυσμός της περιοχής από ύδατα μετά τη δημιουργία του φράγματος δημιούργησε ένα νέο υγροβιότοπο ο οποίος σύντομα μετατράπηκε σε πόλο τουριστικής έλξης δίνοντας ταυτόχρονα νέες αρδευτικές δυνατότητες στη γύρω περιοχή Τα Μικρής κλίμακας Υδροηλεκτρικά έργα (ΜΥΗΕ) είναι κυρίως συνεχούς ροής δηλαδή δεν περιλαμβάνουν σημαντική περισυλλογή και αποταμίευση ύδατος και συνεπώς ούτε κατασκευή μεγάλων φραγμάτων και ταμιευτήρων Γιrsquo αυτό το λόγο γίνεται συνήθως και ο διαχωρισμός μεταξύ μικρών και μεγάλων υδροηλεκτρικών Ένας μικρός υδροηλεκτρικός σταθμός αποτελεί ένα έργο απόλυτα συμβατό με το περιβάλλον καθώς το σύνολο των επιμέρους παρεμβάσεων στην περιοχή εγκατάστασης του έργου μπορεί να ενταχθεί αισθητικά και λειτουργικά στα χαρακτηριστικά του περιβάλλοντος αξιοποιώντας τους τοπικούς πόρους Το νερό κάνοντας τον κύκλο του στη φύση έχει δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται σε περιοχές με μεγάλο υψόμετρο η οποία μετατρέπεται σε κινητική όταν το νερό ρέει προς χαμηλότερες περιοχές Η χρήση της ήταν γνωστή από τα αρχαία χρόνια (υδρόμυλοι για την άλεση σιτηρών) ενώ σήμερα η ενέργεια αυτή χρησιμοποιείται για σκοπούς ηλεκτροπαραγωγής Με τα υδροηλεκτρικά έργα (υδροταμιευτήρας φράγμα κλειστός αγωγός πτώσεως υδροστρόβιλος ηλεκτρογεννήτρια διώρυγα φυγής) εκμεταλλευόμαστε την ενέργεια του νερού για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο διοχετεύεται στην κατανάλωση με το ηλεκτρικό δίκτυο Μόνο σε περιοχές με σημαντικές υδατοπτώσεις πλούσιες πηγές και κατάλληλη γεωλογική διαμόρφωση είναι δυνατόν να κατασκευασθούν υδατοταμιευτήρες Συνήθως η ενέργεια που τελικώς παράγεται χρησιμοποιείται μόνο συμπληρωματικά με άλλες συμβατικές πηγές ενέργειας σε ώρες αιχμής Από όλους τους τομείς των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας οι υδροηλεκτρικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας είναι εκείνες που τυγχάνουν μεγαλύτερης αξιοποίησης και και ίσως οι ωριμότερες Η μείωση του ύψους της υδατόπτωσης οι γεννήτριες μεταβλητής ταχύτητας η μείωση του κόστους εξοπλισμού και οι φιλικότερες προς το περιβάλλον τεχνολογίες αναμένεται εξάλλου να τονώσουν το ενδιαφέρον και για τις μικρές υδροηλεκτρικές εφαρμογές

Πλεονεκτήματα Μειονεκτήματα

1Οι υδροηλεκτρικοι σταθμοί είναι δυνατό να τεθούν σε λειτουργεία μόλις ζητηθεί επιπλέον ηλεκτρική ενέργεια σε αντιθεση με τους θερμικους σταθμους που απαιτουν χρόνο προετοιμασίας

1Το μεγάλο κόστος κατασκευής φραγμάτων και εξοπλισμού των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής όπως και ο πολύς χρόνος που απαιτείται μέχρι την αποπεράτωση του έργου

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

41

2Είναι μια καθαρή και ανανεώσιμη πηφή ενέργειας με τα γνωστά ευεργετήματα και με μεγάλο βαθμό απόδοσης 3Μέσω των υδροταμιευτήρων δίνεται η δυνατότητα να ικανοποιηθούν και άλλες ανάγκες όπως η ύδρευση αρδευση ανάσχεση χειμάρων δημιουργεία υγροτόπων αναψυχή αθλητισμός

2Η έντονη περιβαλλοντικη αλλοίωση στην περιοχή του ταμιευτήρα Η διεθνής πρακτική σήμερα προσανατολίζεται στην κατασκευή μικρών φραγμάτων 3Βρίσκουν ευρεία εφαρμογή μόνο σε χώρες με άφθονα νερά και σημαντικές βροχοπτώσεις Η λειτουργεία τους απατεί μεγάλες ποσότητες νερού η δέσμευση των οποίων ενδέχεται να δημιουρήσει πρόβλημα στην χλωρίδα και στην πανίδα

34 Ηλιακή λίμνη Οι ηλιακές

λίμνες αποτελούν μια

ειδική κατηγορία

συστημάτων συλλογής με

ενσωματωμένη θερμική αποθήκη της συλλεγόμενης ηλιακής ενέργειας Ηλιακή λίμνη καλείται μια αβαθής τεχνητή λίμνη με προοδευτικά από την επιφάνεια προς το βυθό αύξηση της περιεκτικότητάς της σε άλας NaCl ή NaCl+MgCl2 και συνήθως ηλιοαπορροφητικό βυθό Ένας πιο γενικευμένος ορισμός θεωρεί την ηλιακή λίμνη ως ένα ρηχό υδάτινο σώμα που μπορεί να παγιδεύσει αποτελεσματικά την ηλιακή ακτινοβολία Στις φυσικές ηλιακές λίμνες υπάρχει μια βάθμωση συγκέντρωσης κάποιου άλατοςΣτον πυθμένα υπάρχουν συνήθως αποθέματα άλατος έτσι ώστε η συγκέντρωση του διαλύματος κοντά στον πυθμένα να αντιστοιχεί σε αυτήν του κορεσμένουδιαλύματος Στην επιφάνεια η συγκέντρωση του άλατος φτάνει περίπου στο μηδέν επειδή η επιφάνεια ξεπλένεται με το νερό της βροχής και με το νερό ρυακιών Σε ενδιάμεσο βάθος η συγκέντρωση παίρνει ενδιάμεσες τιμές και η πυκνότητα νερού των λιμνών αυτών αυξάνεται βαθμιαία με το βάθος Η αύξηση της πυκνότητας με το βάθος είναι αρκετή ώστε και αν ακόμα θερμανθούν τα κατώτερα στρώματά της με την απορρόφηση της ηλιακής ακτινοβολίας σε αυτά να εξακολουθούν να παραμένουν πυκνότερα από τα υπερκείμενα στρώματα Έτσι δεν είναι δυνατή η φυσική κυκλοφορία του νερού και η μεταφορά θερμότητας προς τα πάνω γίνεται

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

42

μόνο με αγωγή Στις συνηθισμένες λίμνες αντίθετα μόλις θερμανθεί μια περιοχή τουπυθμένα από οποιαδήποτε αιτία αποκτά μικρότερη πυκνότητα από τα υπερκείμενα στρώματα και το νερό της περιοχής αυτής ανεβαίνει προς τα πάνω Έτσι υπάρχουν ρεύματα που μεταφέρουν τυχόν θερμές μάζες νερού προς την επιφάνεια όπου ψύχονται γρήγορα με τους γνωστούς μηχανισμούς (εξάτμιση μεταφορά ακτινοβολία αγωγή) Πρέπει να σημειωθεί ότι η μεταφορά θερμότητας στο νερό με αγωγή είναι αρκετά μικρή Το νερό είναι επίσης αδιαφανές στη θερμική ακτινοβολία και η μετάδοση θερμότητας με ακτινοβολία είναι αδύνατη μέσα στη μάζα του νερού Το βάθος μια ηλιακής λίμνης κυμαίνεται από 1-2 m μπορούμε δε να διακρίνουμε τρία στρώματα νερού Το υδάτινο στρώμα επιφανείας όπως λέγεται το οποίο έχει τη μικρότερη αλατότητα και συνήθως αποτελείται από φυσικό νερό Το υδάτινο στρώμα φραγής που έχει μια προοδευτικά αυξανόμενη-ανάλογα με το βάθος- αλατότητα και προφυλάσσει από τις θερμικές απώλειες προς τον αέρα το κατώτερο στρώμα Τέλος το κατώτερο θερμικό στρώμα που έχει μεγαλύτερη αλατότητα-και μεγαλύτερο ειδικό βάρος-από το προηγούμενο και αποτελεί την κύρια αποθήκη της ηλιακής ενέργειας που δεσμεύεται Αυτή η στρωμάτωση του νερού ιδίως του στρώματος φραγής ανάλογα με την αλατότητα επιτυγχάνεται κατά την κατασκευή της ηλιακής λίμνης με προσαγωγή του νερού με μικρή ταχύτητα και σε μικρά στρώματα πάχους 10-20 cm προοδευτικά ελαττούμενης αλατότητας Για να διατηρείται η σταθερότητα της λίμνης πρέπει να απομακρύνεται από την επιφάνειά της αλμυρό νερό και να αντικαθίσταται από γλυκό Επειδή δεν υπάρχει φυσική κυκλοφορία η μεταφορά άλατος από κάτω προς την επιφάνεια γίνεται με διάχυση Αυτή είναι μια αρκετά αργή διαδικασία Ο βυθός της ηλιακής λίμνης είναι συνήθως βαμμένος μαύρος για να απορροφά και να αποδίδει την ηλιακή ενέργεια που φτάνει εκεί στο θερμικό στρώμα Ο βυθός και οι παράπλευρες επιφάνειες της λίμνης πρέπει να αποτελούνται από υλικά μη διαβρεκτά που να παρουσιάζουν δηλαδή τις λιγότερες δυνατές διαρροές Για να εμποδίσουμε τη διαρροή θερμότητας προς τη γη ο βυθός μονώνεται όταν μετρηθούν κάτω από αυτόν μεγάλες ταχύτητες κίνησης των υπόγειων υδάτων Οι ταχύτητες αυτές κυμαίνονται συνήθως από 1 cmέτος μέχρι 1mημέρα και έτσι η απόφαση για τη μόνωση του βυθού εξαρτάται και από το μέγεθος της ηλιακής λίμνης Αν η κίνησητων υπογείων υδάτων είναι μικρή ο βυθός δεν μονώνεται και θερμότητα μεταδίδεται και αποθηκεύεται και στο έδαφος κάτω από το βυθό Η επιφάνεια της λίμνης σκεπάζεται με ένα πλαστικό δίχτυ Έτσι αποφεύγεται ο κυματισμός σε περίπτωση ισχυρών ανέμων που αφενός καταστρέφει τη στρωμάτωση της λίμνης και αφετέρου μειώνει το ποσοστό της απορροφούμενης ηλιακής ακτινοβολίας λόγω μεγαλύτερης ανακλαστικότητας που παρουσιάζουν οι κυματισμοί στην ηλιακή ακτινοβολία Από φυσική άποψη σε μια ηλιακή λίμνη συμβαίνουν τα εξής η ηλιακή ακτινοβολία που πέφτει απορροφάται από το υδάτινο σώμα κατά ποσοστό (1-ρ) αν ρ είναι ο συντελεστής ανακλαστικότητας της επιφάνειας του νερού Ειδικότερα οι υπέρυθρες ακτινοβολίες απορροφώνται εξrsquo ολοκλήρου σχεδόν στα πρώτα εκατοστά σε αντίθεση με τις υπόλοιπες οι οποίες διαπερνούν κατά μεγαλύτερο μέρος το υδάτινο στρώμα και απορροφώνται από τον βυθό Ήδη από τον βυθό η θερμότητα διαδίδεται με μεταφορά κυρίως στο υπερκείμενο θερμικό στρώμα Για τον λόγο αυτό το θερμικό στρώμα παρουσιάζει μια διαρκή κίνηση όπως στο σχήμα 27 και υψηλότερη θερμοκρασία αλλά και λόγω μεγάλης αλατότητας μεγαλύτερο ειδικό βάρος και έτσι δεν αναμιγνύεται με το υπερκείμενο στρώμα φραγής το οποίο θεωρείται ακίνητο Η ανύψωση της θερμοκρασίας που επιτυγχάνεται μπορεί να φτάσει στους 90ο C Όπως προαναφέρθηκε το κατώτερο θερμικό στρώμα χρησιμοποιείται για την αποθήκευση θερμότητας Συνεπώς το μέγεθος του στρώματος αυτού εξαρτάται από τη χρήση για την οποία προορίζεται η λίμνη ενώ το μέγεθος του στρώματος φραγής από την ανάγκη να υπάρχει μια μονωτική επιφάνεια Η άριστη επιλογή των δύο μεγεθών εξαρτάται

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

43

από τη θερμοκρασία λειτουργίας (θερμοκρασία του κατώτερου θερμικού στρώματος) από το κλίμα την τοποθεσία και το κόστος των υλικών και κατασκευής 41Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα 1Η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελκυστική για τις αγροτικές περιοχές μέσα αναπτυσσόμενες χώρες Πολύ οι συλλέκτες μεγάλης περιοχής μπορούν να ιδρυθούν για ακριβώς το κόστος του αργίλου ή του πλαστικού σκάφους της γραμμής λιμνών 2Το εξατμισμένο ύδωρ επιφάνειας πρέπει να ξαναγεμιστεί συνεχώς 3Η συσσώρευση άλας τα κρύσταλλα πρέπει να αφαιρεθούν και μπορούν να είναι και ένα πολύτιμο υποπροϊόν και ένα πρόβλημα

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

44

35Ηλεκτρόλυση 51 Ηλεκτρόλυση ονομάζεται η διαδικασία της διάσπασης μιας ουσίας με τη βοήθεια του ηλεκτρικού ρεύματος bullΗ ηλεκτρόλυση αξιοποιείται ειδικά τόσο στην εξαγωγή καθαρών μέταλλων από τα μεταλλεύματά τους όσο και στις επιμεταλλώσεις bullΗ ηλεκτρόλυση θεωρείται ειδική χημική αντίδραση και αποτελεί αντικείμενο έρευνας και μελέτης της Ηλεκτροχημείας Κατά την ηλεκτρόλυση του νερού το νερό διασπάται στα βασικά στοιχεία όπου το αποτελούν υδρογόνο και οξυγόνο με την παροχή ηλεκτρικού ρεύματος Τα πλεονεκτήματα αυτής της διαδικασίας είναι η υψηλής καθαρότητας υδρογόνο που παράγεται Αν και τα θετικά είναι προφανή η διεργασία αυτή αποτελεί ακριβή μέθοδο εξαιτίας του κόστους του ηλεκτρικού ρεύματος το οποίο απαιτείται Κατά την ηλεκτρόλυση στην κάθοδο ιόντα υδρογόνου (πρωτόνια) ανάγονται σε υδρογόνο ενώ στην άνοδο το νερό οξειδώνεται σε οξυγόνο και πρωτόνια Οι διεργασίες αυτές περιγράφονται αντίστοιχα από τις παρακάτω αντιδράσεις 2H+ + 2e- rarr H2(g) (κάθοδος) και 2H2O rarr O2 + 4H+ + 4e- (άνοδος) οι οποίες μας δίνουν το συνολικό μηχανισμό της ηλεκτρόλυσης 2H2O rarr O2 + 2H2 Τα πλεονεκτήματα της μεθόδου αυτής είναι ότι το παραγόμενο οξυγόνο μπορεί να αξιοποιηθεί και με άλλους τρόπους όπως για παράδειγμα για βιομηχανική ή οποιαδήποτε άλλη χρήση Η αντίδραση της καθόδου εμπλέκει 4 ηλεκτρόνια και η οξείδωση πραγματοποιείται μέσω μιας σειράς ενδιάμεσων προϊόντων Σε αυτό οφείλεται η ανάγκη επιπλέον τάσης καθώς η

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

45

όλη διαδικασία χαρακτηρίζεται από αργό κινητικό μηχανισμό Η χρήση καταλύτη βοηθάει στη μείωση αυτής της τάσης και επιταχύνει τη διαδικασία Ένας ιδανικός καταλύτης για την οξείδωση του νερού θα πρέπει να εξισορροπεί την απαιτούμενη ενέργεια του κάθε ενδιάμεσου βήματος και επίσης να εξισορροπεί τους ρυθμούς μεταφοράς κάθε ηλεκτρονίου Η απευθείας ηλεκτρόλυση νερού μέχρι και τη δεκαετία του 50 είχε ευρεία χρήση στην παραγωγή υδρογόνου Σήμερα ένα μικρό μόνο ποσοστό υδρογόνου παράγεται κατά αυτόν τον τρόπο σε εφαρμογές κυρίως όπου χρειάζεται μικρός όγκος καθαρού υδρογόνου Ωστόσο παράλληλα παρατηρείται μια αναγέννηση του ενδιαφέροντος με την κατασκευή ολοκληρωμένων συστημάτων ηλεκτρολυτών σε συνδυασμό με εκμετάλλευση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Τρόποι διάσπασης νερού Φυσικά η ηλεκτρόλυση πρόκειται για μια μέθοδο με πολλά οφέλη Ένα από αυτά είναι και η παραγωγή του υδρογόνου μέσω αυτής Η παραγωγή του υδρογόνου μπορεί να γίνει είτε με Χημική μετατροπή είτε με Ηλεκτρολυτική μετατροπή Επικεντρωμένοι στη τελευταία μέθοδο παρατηρούμε ότι πραγματοποιείται με διάσπαση του νερού κατά την αντίδραση 2Η2Ο --gt 2Η2 + Ο2 Η διάσπαση του νερού μπορεί να γίνει με τους παρακάτω τρόπους 1)Ηλεκτρόλυση νερού μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας Πρόκειται για την πιο laquoκαθαρήraquo και ασφαλής μέθοδος με χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) όπως η ηλιακή αιολική και η γεωθερμία Αυτή η τεχνική μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση της ενέργειας από ΑΠΕ σε μορφή υδρογόνου σε κατάλληλες δεξαμενές το οποίο μπορεί να μετατραπεί ξανά σε ηλεκτρισμό ιδανικά μέσω κυψελών καυσίμου σε άλλες περιόδους 2)Θερμική καταλυτική διάσπαση Πρόκειται ουσιαστικά για τη θερμοχημική διαδικασία διάσπασης του νερού σε υδρογόνο και οξυγόνο Η μέθοδος αυτή παρουσιάζει υψηλό θεωρητικό βαθμό μετατροπής θερμικής ενέργειας σε υδρογόνο ο οποίος είναι υψηλότερος από τον βαθμό απόδοσης της οδού θερμότητα ndash ηλεκτρισμός ndash ηλεκτρόλυση 3)Φωτοκαταλυτική διάσπαση Η Φώτο-ηλεκτρόλυση αποτελείται από συνδυασμό φωτοβολταϊκών και επιτόπιας ηλεκτρόλυσης H μέθοδος αυτή της Φώτο-ηλεκτρόλυσης μελετάται τα τελευταία 12 χρόνια και σήμερα υπάρχουν εταιρίες που έχουν κατασκευάσει πρωτότυπα Ο βαθμός απόδοσης είναι συγκρίσιμος με τα συστήματα φωτοβολταϊκών σε συνδυασμό με μονάδες ηλεκτρόλυσης αλλά προβλήματα θεωρούνται η διαχείριση και η στεγανοποίηση των συλλεκτών που αναγκαστικά πρέπει να καλύπτουν μεγάλες επιφάνειες Πάντως ως σύστημα η Φώτο-ηλεκτρόλυση θεωρείται απλούστερη από το συνδυασμό φωτοβολταϊκών και μονάδας ηλεκτρόλυσης 4)Φωτόλυση Βίο-Φωτόλυση Πρόκειται για αερόβιες και αναερόβιες μικροβιολογικές διαδικασίες οι οποίες χρησιμοποιούνται για την παραγωγή υδρογόνου από βιομάζα άλλα απόβλητα σε υγρή μορφή αλλά και φύκια Οι διαδικασίες αυτές βρίσκονται ακόμη σε πειραματικό στάδιο και σίγουρα θα χρειαστούν ανεπτυγμένες μονάδες καθαρισμού Το υδρογόνο ως ενεργειακό καύσιmicroo Το υδρογόνο χρησιμοποιείται εδώ και πολλές δεκαετίες σαν βιομηχανικό καύσιμο Κάθε χρόνο καταναλώνονται τεράστιες ποσότητες αυτού προκειμένου να παραχθεί ενέργεια από το υδρογόνο και μάλιστα με αυξανόμενη κατά πολλή τάση Από την άλλη microεριά η χρήση του υδρογόνου σαν ενεργειακό καύσιmicroο είναι προς το παρόν περιορισμένη Από την συνολική ποσότητα του υδρογόνου που παράγεται κάθε χρονιά σε παγκόσμια κλίmicroακα η βιομηχανία της αmicromicroωνίας καταναλώνει περίπου το 50 αυτής ενώ τα διυλιστήρια του πετρελαίου το 37 Το υπόλοιπο 13 καταναλώνεται σε διάφορους

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών

46

άλλους βιομηχανικούς τοmicroείς μεταξύ των οποίων το μεγαλύτερο ποσοστό σε κατανάλωση κατέχει η βιομηχανία των τροφών