Το καλάθι είναι άδειο.

Ηλιακή Αλοπηγία

133.Exwfyllo
Ηλιακή Αλοπηγία
Μιχάλης Γ. Μπίσκος
ΜΕΛΕΤΕΣ-ΔΟΚΙΜΙΑ
Έτος: 2016
Σχήμα: 16x24
Σελίδες: 270

Ηλιακή αλοπηγία σηµαίνει ηλιακή αλατοπαραγωγή, η οποία καθορίζεται από την αυτόπηκτη φυσική διεργασία παραγωγής του αλατιού από το θαλασσινό νερό, µέσω της ηλιακής εξάτµισης. Το κύριο αντικείµενο του βιβλίου είναι η αναλυτική παρουσίαση της σύγχρονης ηλιακής αλοπηγικής τεχνολογίας και η εφαρµογή της στις αλυκές, σε συνδυασµό µε τον άριστο σχεδιασµό τους και τη βέλτιστη λειτουργία τους. Μια φιλική προς το περιβάλλον αλυκή σήµερα χαρακτηρίζεται βιώσιµη και µε αειφόρο παραγωγή εάν πληροί τις ακόλουθες βασικές προϋποθέσεις: Να περιλαµβάνει µία όσο το δυνατόν σωστή γενική διάταξη των χώρων της αλυκής, να διατηρεί ένα ικανοποιητικό και υγιές βιολογικό σύστηµα στις άλµες και στους πυθµένες των λεκανών και των αλοπηγίων, να προστατεύει το φυσικό περιβάλλον της από τυχόν αρνητικές επιπτώσεις.
     Στα επτά κεφάλαια του βιβλίου εξετάζεται αναλυτικά η υλοποίηση αυτών των προϋποθέσεων. Το πρώτο µέρος περιέχει τα κεφάλαια 1 έως 3 όπου ο αναγνώστης εύκολα µπορεί να ενηµερωθεί στα θέµατα της ηλιακής αλοπηγίας χωρίς να εµπλακεί σε µαθηµατικές συναρτήσεις και ειδικές τεχνικές εφαρµογές που αφορούν τις αλυκές. Το δεύτερο µέρος περιέχει τα κεφάλαια 4 έως 7 και αφορά όσους ασχολούνται µε τη θεωρία και την πρακτική εφαρµογή της σύγχρονης τεχνολογίας που διέπει την ηλιακή αλοπηγία. Τέλος, το παράρτημα, όπου παρουσιάζεται ένα υπόδειγμα μελέτης, σχεδιασμού και διαστασιολόγησης μιας νέας αλυκής, συμπληρώνει και εμπεδώνει την ύλη του παρόντος βιβλίου, δίνοντάς του και έναν εκπαιδευτικό χαρακτήρα.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

ΜΕΡΟΣ ΠΡΩΤΟ

1. ΑΛΑΤΙ ΚΑΙ ΚΟΙΝΩΝΙΑ
1.1 Ιστορική αναδρομή
1.2 Διατροφή
1.3 Χρήσεις
1.4 Παραγωγή και κατανάλωση
1.5 Η ανάκτηση του αλατιού

2. Η ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΤΗΣ ΑΛΥΚΗΣ
2.1 Η αλυκή ως υγρότοπος
2.2 Το οικοσύστημα της αλυκής
2.3 Σημασία της αλυκής ως βιότοπου
2.4 Η προστασία του περιβάλλοντος και η αλυκή
2.5 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις

3. Η ΗΛΙΑΚΗ ΑΛΟΠΗΓΙΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ
3.1 Η εξέλιξη των αλυκών
3.2 Σημερινό καθεστώς
3.3 Προοπτικές ανάπτυξης

ΜΕΡΟΣ ΔΕΥΤΕΡΟ

4. ΧΗΜΕΙΑ ΤΟΥ ΘΑΛΑΣΣΙΝΟΥ ΝΕΡΟΥ ΚΑΙ ΤΑ ΠΑΡΑΓΩΓΑ ΤΟΥ
4.1 Το νερό και τα είδη του
4.2 Σύσταση του θαλασσινού νερού
4.3 Ηλιακή εξάτμιση των αλμών
4.4 Καθίζηση των αλάτων στην άλμη
4.5 Ζώνες αλατότητας
4.6 Αλμόλοιπα
4.7 Χημική σύσταση του προϊόντος

5. ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΑΝΑΚΤΗΣΗΣ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑΣ ΤΟΥ ΑΛΑΤΙΟΥ
5.1 Πρώτες ύλες και πρόσθετα
5.2 Μέθοδοι ανάκτησης
5.3 Επεξεργασία ακατέργαστου αλατιού

6. ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ΤΗΣ ΑΛΥΚΗΣ
6.1 Παραδοχές σχεδιασμού
6.2 Χωροταξία της αλυκής
6.3 Επιλογή της τοποθεσίας
6.4 Αλοπηγικοί υπολογισμοί της αλυκής
6.5 Υδραυλικό σύστημα της αλυκής
6.6 Ενεργειακή απόδοση της ηλιακής αλοπηγίας

7. ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ ΚΑΙ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑ ΤΗΣ ΑΛΥΚΗΣ
7.1 Κατασκευή έργων πολιτικού μηχανικού
7.2 Κατασκευή εξοπλισμού επεξεργασίας
7.3 Στοιχεία λειτουργίας της αλυκής
7.4 Εκτίμηση δαπανών

ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ: ΜΕΛΕΤΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗΣ ΤΗΣ ΑΛΥΚΗΣ ΑΛΟΛΙΜΝΗΣ
Α. Διαμόρφωση της γενικής διάταξης της αλυκής
Β. Υπολογισμός της εξάτμισης μελέτης
Γ. Διαστασιολόγηση των θερμαστρών
Δ. Διαστασιολόγηση των αλοπηγίων
Ε. Υπολογισμός της ετήσιας παραγωγής
Ζ. Διαμόρφωση της υδραυλικής μηκοτομής
Η. Υπολογισμός της αποθήκευσης των αλμών
Ι. Διαστασιολόγηση των αντλιοστασίων
Κ. Υπολογισμός απαιτούμενης ενέργειας εξάτμισης των αλμών
Λ. Εκτίμηση του κόστους επένδυσης και παραγωγής

 

ΠΡΟΛΟΓΟΣ

Κάθε ανθρώπινο έργο είναι μια οδύσσεια για τον δημιουργό του• η οδύσσεια του παρόντος έργου άρχισε στα μέσα της δεκαετίας του ’90, με αφορμή την ανάγκη εκπόνησης μελέτης που αφορούσε τον σχεδιασμό και τη διαστασιολόγηση μιας νέας αλυκής στη χώρα μας. Ξεκινώντας την έρευνα διαπίστωσα ότι στην ελληνική βιβλιογραφία, με εξαίρεση ορισμένα ειδικά επιστημονικά άρθρα που είχαν δημοσιευτεί, δεν υπήρχαν τεχνικά συγγράμματα που να αναφέρονται στην τεχνολογία και τη λειτουργία μιας αλυκής, παρά το γεγονός ότι στη χώρα μας η ηλιακή αλοπηγία εφαρμόζεται από αρχαιοτάτων χρόνων. Επικεντρώθηκα έτσι κυρίως στην ξένη βιβλιογραφία για ενημέρωση και ανεύρεση στοιχείων, μεθόδων και τεχνολογιών σχετικών με την ηλιακή αλοπηγία. Μετά από δύο δεκαετίες, έχοντας δημιουργηθεί ένα αξιόλογο αρχείο, ξεκίνησε η συγγραφή του παρόντος βιβλίου και με την ολοκλήρωση του τελευταίου κεφαλαίου η οδύσσεια αυτή έφθασε στο τέλος της.
     Το βιβλίο αυτό –που αποτελεί ίσως το πρώτο ολοκληρωμένο ελληνικό τεχνικό πόνημα που αναφέρεται τόσο αναλυτικά στον σχεδιασμό, τη διάταξη και τη λειτουργία μιας σύγχρονης, φιλικής προς το περιβάλλον αλυκής– στοχεύει στο να εισαγάγει τον οιονδήποτε ενδιαφερόμενο στα θέματα της παραγωγής άλατος από το θαλασσινό νερό μέσω της ηλιακής εξάτμισης και να δώσει όσο το δυνατόν περισσότερα στοιχεία σε γνώσεις και εμπειρίες γύρω από το θέμα αυτό. Η προσπάθεια που καταβλήθηκε ήταν το πόνημα αυτό να αποβεί χρήσιμο στον μηχανικό μελετητή, στον μηχανικό της πράξης και της εφαρμογής, στον τεχνικό ή επιστάτη ή εργαζόμενο της αλυκής και σε όποιον θέλει να ανατρέξει στην τεχνολογία της ηλιακής αλατοπαραγωγής (ηλιακής αλοπηγίας).
     Η οργάνωση, ταξινόμηση και παρουσίαση του υλικού έγινε με γνώμονα την εύκολη και άμεση χρήση του ενώ, παράλληλα, έγινε προσπάθεια να αποκτήσει αυτό το βιβλίο αυτονομία στα περισσότερα κεφάλαιά του, ώστε ο μη ενημερωμένος αναγνώστης να μη χρειάζεται να ανατρέχει συνεχώς σε άλλα βοηθήματα. Επίσης ιδιαίτερη προσπάθεια καταβλήθηκε στην εκπόνηση των σχεδίων, πινάκων και διαγραμμάτων που περιέχονται σε όλα τα κεφάλαια του βιβλίου, ούτως ώστε να είναι όσο το δυνατόν ακριβή, σαφή και άμεσα κατανοητά από τον αναγνώστη.

 
 
 

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Το αλάτι, αν και δεν είναι τροφή, το χρειαζόμαστε και δεν μπορούμε να ζήσουμε χωρίς αυτό, είναι απαραίτητο όσο το οξυγόνο και το νερό. Στο παρελθόν ήταν τόσο πολύτιμο, ώστε το χρησιμοποιούσαν ως νόμισμα και για χάρη του γίνονταν ακόμα και πόλεμοι• επίσης πολλές πόλεις πήραν το όνομά τους απ' αυτό. Τους τελευταίους αιώνες, χάρη στην ανάπτυξη της τεχνολογίας παραγωγής του αλατιού, έχασε τη στρατηγική του σημασία• σήμερα αφθονεί σε πολλές περιοχές της Γης και, λόγω της χαμηλής τιμής του, οι περισσότεροι το θεωρούμε δεδομένο.
      Ο τίτλος του παρόντος βιβλίου «ηλιακή αλοπηγία» σημαίνει ηλιακή αλατοπαραγωγή, η οποία καθορίζεται από την αυτόπηκτη φυσική διεργασία παραγωγής του αλατιού από το θαλασσινό νερό, μέσω της ηλιακής εξάτμισης. Το κύριο αντικείμενο του βιβλίου είναι η αναλυτική παρουσίαση της σύγχρονης ηλιακής αλοπηγικής τεχνολογίας και η εφαρμογή της στις αλυκές, σε συνδυασμό με τον άριστο σχεδιασμό τους και τη βέλτιστη λειτουργία τους.
      Μια φιλική προς το περιβάλλον αλυκή σήμερα χαρακτηρίζεται βιώσιμη και με αειφόρο παραγωγή εάν πληροί τις ακόλουθες βασικές προϋποθέσεις:
• Να περιλαμβάνει μία όσο το δυνατόν σωστή γενική διάταξη των χώρων της αλυκής.
• Να διατηρεί ένα ικανοποιητικό και υγιές βιολογικό σύστημα στις άλμες και στους πυθμένες των λεκανών και των αλοπηγίων.
• Να προστατεύει το φυσικό περιβάλλον της από τυχόν αρνητικές επιπτώσεις.
      Στα επτά κεφάλαια του βιβλίου εξετάζεται αναλυτικά η υλοποίηση αυτών των προϋποθέσεων. Το πρώτο μέρος περιέχει τα κεφάλαια 1 έως 3 όπου ο αναγνώστης εύκολα μπορεί να ενημερωθεί στα θέματα της ηλιακής αλοπηγίας χωρίς να εμπλακεί σε μαθηματικές συναρτήσεις και ειδικές τεχνικές εφαρμογές που αφορούν τις αλυκές. Το δεύτερο μέρος περιέχει τα υπόλοιπα κεφάλαια, 4 έως 7, και μαζί με το παράρτημα αφορά όσους ενδιαφέρονται και ασχολούνται με τη θεωρία και την πρακτική εφαρμογή της σύγχρονης τεχνολογίας που διέπει την ηλιακή αλοπηγία. Πιο συγκεκριμένα:
• Στο πρώτο κεφάλαιο καταγράφονται η ιστορική αναδρομή του αλατιού, οι ανθρώπινες και ζωικές ανάγκες σε αυτό, οι βιομηχανικές και οι λοιπές του χρήσεις και το σημερινό καθεστώς του άλατος στην παγκόσμια αγορά, τόσο στην παραγωγή όσο και στην κατανάλωσή του. Επίσης γίνεται μια σύντομη αναφορά στις μεθόδους ανάκτησης του αλατιού και ειδικότερα της ηλιακής αλοπηγίας.
• Στο δεύτερο κεφάλαιο αναλύεται η βιολογία της αλυκής, αναφερόμενη στο φυσικό και βιολογικό της σύστημα, στους βασικούς μικροοργανισμούς, στις ιδιότητες και το οικοσύστημά της. Επίσης εξετάζονται το περιβάλλον της αλυκής και οι επιπτώσεις σε αυτό από τη λειτουργία της.
• Στο τρίτο κεφάλαιο γίνεται εκτενής αναφορά στην ηλιακή αλοπηγία στη χώρα μας, όσον αφορά το σημερινό καθεστώς, την εξέλιξη των αλυκών, τις εν λειτουργία σήμερα αλυκές και τις προοπτικές ανάπτυξής της στη χώρα μας.
• Στο τέταρτο κεφάλαιο αναλύεται η χημική σύσταση και συμπεριφορά των αλάτων που περιέχονται στο θαλασσινό νερό, σε σχέση με την εξάτμισή του, καθώς και οι απαιτούμενες προδιαγραφές του παραγόμενου πρωτογενούς αλατιού.
• Στο πέμπτο κεφάλαιο διερευνώνται η τεχνολογία ανάκτησης του αλατιού, τα είδη του, οι μέθοδοι ανάκτησής του και η περαιτέρω επεξεργασία του παραγόμενου πρωτογενούς αλατιού.
• Στο έκτο κεφάλαιο καταγράφεται αναλυτικά ο σχεδιασμός της αλυκής, σε συνδυασμό με την επιλογή της τοποθεσίας, τον προσδιορισμό και τη διαστασιολόγηση των κύριων μεγεθών της, το υδραυλικό της σύστημα και η ενεργειακή απόδοση της αλυκής.
• Στο έβδομο κεφάλαιο περιγράφονται η κατασκευή των έργων πολιτικού μηχανικού και του εξοπλισμού επεξεργασίας, η λειτουργία της αλυκής από την υδροληψία έως την αποκομιδή του προϊόντος και γίνεται εκτίμηση του κόστους επένδυσης και των δαπανών λειτουργίας της αλυκής.
      Στο παράρτημα παρουσιάζεται ένα υπόδειγμα μελέτης, σχεδιασμού και διαστασιολόγησης μιας νέας αλυκής σε μία υποθετική παράκτια λίμνη που την ονομάσαμε Αλόλιμνη. Περιγράφεται η διαμόρφωση της γενικής διάταξης, υπολογίζονται η εξάτμιση μελέτης και η ετήσια αναμενόμενη παραγωγή, διαμορφώνονται και σχεδιάζονται οι θερμάστρες, διαστασιολογούνται τα αλοπήγια, υπολογίζονται οι άλμες αποθήκευσης, διαστασιολογούνται τα αντλιοστάσια και τα απαιτούμενα τεχνικά, υπολογίζεται η απαιτούμενη ενέργεια εξάτμισης των αλμών. Τέλος, παρουσιάζεται μία εκτίμηση του κόστους επένδυσης και της ετήσιας παραγωγής της νέας αλυκής. Η εφαρμογή των υπολογισμών σε όλα τα επιμέρους τμήματα συμπληρώνει και εμπεδώνει την ύλη του παρόντος βιβλίου δίνοντάς του και έναν εκπαιδευτικό χαρακτήρα.
      Τη διαδικασία παραγωγής του πρωτογενούς αλατιού τη συναντάμε δεκάδες αιώνες πριν σε πολλά σημεία της Γης, ταξινομώντας δε τα είδη του παραγόμενου αλατιού ως προς τον τρόπο ανάκτησής του διακρίνουμε τα εξής τρία είδη: Το αλάτι που ανακτάται από την εξόρυξη κοιτασμάτων αλατωρυχείων παράγοντας το ορυκτό αλάτι, το αλάτι που ανακτάται από τη φυσική εξάτμιση του θαλασσινού νερού παράγοντας το ηλιακό αλάτι (ηλιακή αλοπηγία) και τέλος το αλάτι που ανακτάται από την τεχνητή θερμική εξάτμιση των υπόγειων αλμών από τις γεωτρήσεις πυθμένα, παράγοντας το αλάτι των αλμών. Στην παγκόσμια ετήσια παραγωγή το ηλιακό αλάτι, που είναι και το θέμα του παρόντος βιβλίου, κατέχει την πρώτη θέση, ενώ τα άλλα δύο, το ορυκτό και των αλμών, ακολουθούν με χαμηλότερα ποσοστά.
      Στην αλυκή, εφαρμόζοντας την τεχνολογία της ηλιακής αλοπηγίας, στην ουσία παγιδεύουμε θαλασσινό νερό και στη συνέχεια με τη βοήθεια της φυσικής εξάτμισης αυτό συμπυκνώνεται σταδιακά έως εκείνον τον βαθμό που αυτόματα αρχίζει η κρυστάλλωση του αλατιού. Σήμερα, με την καθιέρωση του βιομηχανικού πολιτισμού, η χρήση και η σημασία του ηλιακού αλατιού εκ των πραγμάτων έχουν προσαρμοστεί στα νέα δεδομένα. Οι συνεχώς αυξανόμενες ανάγκες αλατιού παγκοσμίως, κυρίως στη χημική βιομηχανία, μοιραία οδηγούν σε αναζήτηση νέων σύγχρονων αλυκών που εξασφαλίζουν βελτιωμένη ποιότητα και ποσότητα, εξελίσσοντας έτσι παράλληλα και την τεχνολογία της ηλιακής αλοπηγίας.
      Αφήσαμε τελευταία την αειφόρo λειτουργία της αλυκής, η αρχή της οποίας βασίζεται στην ταυτόχρονη χρήση τριών ανανεώσιμων πόρων, του θαλασσινού νερού, της ηλιακής ενέργειας και της αιολικής ενέργειας. Και οι τρεις αυτοί πόροι παρέχονται δωρεάν. Αναλυτικότερα, στη διαδικασία της ηλιακής αλοπηγίας παρατηρούμε ότι το θαλασσινό νερό προσφέρεται ως πρώτη ύλη από την θάλασσα και η εξάτμισή του, που ακολουθεί, συντελείται από δύο επίσης προσφερόμενες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, την ηλιακή και την αιολική, ένας τέλειος φυσικός συνδυασμός λειτουργίας που τελικά αποδίδει σχεδόν μηδενικές επιπτώσεις στο περιβάλλον. Επιπλέον, κατά τη λειτουργία της αλυκής, με την κατασκευή εντός αυτής ορισμένων τεχνητών νησίδων ωοτοκίας για τα πτηνά και με παράλληλη απαγόρευση του κυνηγιού, επιτυγχάνεται καλύτερη περιβαλλοντική διαχείριση στο οικοσύστημα των πτηνών δημιουργώντας συγχρόνως μία εκρηκτική αύξηση των πτηνών στην περιοχή.
      Τέλος, είναι διαπιστωμένο ότι δεν υπάρχει ευνοϊκότερη προς το περιβάλλον παραγωγή, με τη δημιουργία μίας νέας οργανωμένης αλυκής σε έναν υγρότοπο, τον οποίο αναβαθμίζουμε και το σπουδαιότερο τον διατηρούμε, οι δε τομείς που ενδεχομένως θα έχουν οφέλη και προοπτικές ανάπτυξης με τη λειτουργία της νέας αλυκής είναι της ενέργειας, της ιχθυοκαλλιέργειας, της αφαλάτωσης, της βιοτεχνολογίας, της μεταποίησης, των μεταφορών και του τουρισμού.

Ο Μιχάλης Μπίσκος γεννήθηκε και μεγάλωσε στο Κάιρο της Αιγύπτου από Έλληνες γονείς. Τα σχολικά του χρόνια ξεκίνησαν στο δημοτικό σχολείο της Ελληνικής Κοινότητας Ασιούτ της άνω Αιγύπτου και ολοκληρώθηκαν το 1967 στο Ελληνικό πρακτικό λύκειο της Αμπετείου Σχολής στο Κάιρο. Σπούδασε Πολιτικός Μηχανικός στο Πολυτεχνείο του Καΐρου και στη συνέχεια στο Εθνικό Μετσόβειο Πολυτεχνείο. Το 1974 ξεκίνησε την καριέρα του στην περιοχή του Αραβικού Κόλπου, εργαζόμενος σε μεγάλες κατασκευαστικές εταιρείες και το 1981 επέστρεψε στην Ελλάδα όπου ασχολήθηκε κυρίως ως ελεύθερος επαγγελματίας σε οικοδομικά και βιομηχανικά έργα. Το 1992 ίδρυσε στην Αθήνα μαζί με άλλους Αιγυπτιώτες, τον «Σύλλογο Ελλήνων Καΐρου» στον οποίο προεδρεύει έως και σήμερα. Μιλάει αραβικά και αγγλικά. Είναι παντρεμένος και έχει δύο παιδιά.

Επικοινωνία με τον συγγραφέα: mibisk@yahoo.com