Νέστωρ: ανακαλύπτοντας τα μυστήρια του σύμπαντος στο βυθό της θάλασσας

Πριν από 2.000 χρόνια, πριν υπάρξουν τα επιστημονικά μέσα που απέδειξαν την ύπαρξη των ατόμων, οι αρχαίοι Έλληνες είχαν ήδη διατυπώσει τη δική τους θεωρία. Οι απόγονοί τους συνεχίζουν να είναι στην πρώτη γραμμή της επιστημονικής έρευνας, όπως αποδεικνύεται από το πρόγραμμα "Nestor" στην Πύλο. Το έργο αυτό περιλαμβάνει ένα υποβρύχιο τηλεσκόπιο στο βυθό της Μεσογείου, που εντοπίζει τα νετρίνα, σε μία προσπάθεια να διαλευκάνει ένα από τα μεγαλύτερα μυστήρια του σύμπαντος.


Ο Αμερικανός φυσικός Φρέντερικ Ρέινς, εξηγεί ότι τα νετρίνα είναι "η πιο μικρή ποσότητα ύλης που μπορεί να φανταστεί ποτέ ο άνθρωπος". Ταξιδεύοντας με την ταχύτητα του φωτός και μένοντας ανεπηρέαστα από τα μαγνητικά πεδία, τα νετρίνα διασχίζουν τη Γη μεταφέροντας πολύτιμες πληροφορίες από τα βάθη του σύμπαντος. Όσο περισσότερα γνωρίζουμε για αυτά, τόσο καλύτερα κατανοούμε πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν αλλά και πώς λειτουργεί σήμερα.

Ωστόσο, η ακριβής παρατήρησή τους αποδεικνύεται δύσκολη. Η κοσμική ακτινοβολία που φτάνει στην επιφάνεια της Γης στρεβλώνει τις ενδείξεις. Αυτό βέβαια μπορεί να αντιμετωπισθεί με την εγκατάσταση τηλεσκόπιου στον βυθό της θάλασσας, καθώς το νερό λειτουργεί σα φίλτρο για την ακτινοβολία.

Ο Νέστωρ, το υποβρύχιο τηλεσκόπιο νετρονίων που μοιράζεται το όνομα  ομηρικό βασιλιά της Πύλου αναπτύχθηκε γι αυτόν ακριβώς το λόγο το λόγο. Όταν ολοκληρωθεί, θα εγκατασταθεί σε βάθος 5.200 μέτρων, σε απόσταση 30χλμ. από την ηπειρωτική χώρα της Πελοποννήσου.

Μέρος της χρηματοδότησής του ελπίζεται ότι θα προέλθει από το πρόγραμμα Horizon 2020, το πρωτοπόρο πρόγραμμα έρευνας και καινοτομία της ΕΕ, το οποίο από το 2014 μέχρι το 2020 θα δαπανήσει 80 εκατομμύρια για την έρευνα, την καινοτομία και την τεχνολογική ανάπτυξη στα κράτη μέλη.

Ο Δρ. Γιώργος Σταυρόπουλος , διακεκριμένος φυσικός στο Ινστιτούτο Πυρηνικής Φυσικής και Στοιχειωδών Σωματιδίων (INNP) που είναι υπεύθυνο για το πρόγραμμα, δήλωσε ότι
"η ΕΕ έχει σημαντικές τεχνολογικές δυνατότητες και μπορεί να προβάλλει το υψηλό επίπεδο των επιστημόνων της μέσα από αυτή την πρωτοβουλία".

Όπως συμβαίνει και με άλλα έργα υποδομής που συγχρηματοδοτούνται από τα Διαρθρωτικά Ταμεία της ΕΕ και το Ευρωπαϊκό Φόρουμ Στρατηγικής για την έρευνα υποδομών, η ίδια η Πύλος απολαμβάνει τα οφέλη, καθώς γίνεται όλο και πιο ελκυστική στις επιχειρήσεις. Σε μία χώρα που παλεύει να ξεπεράσει την οικονομική κρίση, αυτό το πείραμα αποτελεί μία καλή ευκαιρία για οικονομική ανάπτυξη.
[europarl.europa.eu]
28/3/14

Περιβάλλον: Η φύση οχυρώνει τη Γη απέναντι στην κλιματική αλλαγή

Όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία, τόσο τα φυτά του πλανήτη μας απελευθερώνουν αέρια, τα οποία βοηθούν στο να σχηματίζονται σύννεφα στον ουρανό. Με αυτόν τον τρόπο, συμβάλλουν στην αναχαίτιση της ηλιακής ακτινοβολίας και, τελικά, στη μείωση της θερμοκρασίας, σύμφωνα με μια νέα διεθνή επιστημονική έρευνα.
Η μελέτη ρίχνει φως σε έναν αφανή φυσικό μηχανισμό, που «φρενάρει» την κλιματική αλλαγή, καθώς οι υψηλότερες θερμοκρασίες ωθούν τα φυτά να εκλύουν στην ατμόσφαιρα αέρια που την ψυχραίνουν.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Πάουλι Παασόνεν του πανεπιστημίου του Ελσίνκι στη Φινλανδία, που έκαναν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό γεωεπιστημών «Nature Geoscience», σύμφωνα με το «New Scientist», συνέλεξαν επί ένα έτος και μελέτησαν δεδομένα από 11 τοποθεσίες στη Γη.

Μέτρησαν τις συγκεντρώσεις των αιωρούμενων σωματιδίων στην ατμόσφαιρα, καθώς και των αερίων (των πτητικών οργανικών ουσιών) που εκλύουν τα φυτά, κάνοντας παράλληλα τη συσχέτιση με τις κατά τόπους θερμοκρασίες. Σε ένα χαμηλό στρώμα της ατμόσφαιρας (που ποικίλLει ανάλογα με τις καιρικές συνθήκες) τα σωματίδια και τα αέρια αναμιγνύονται αποτελεσματικά και δρουν ως «ασπίδα» κατά της κλιματικής αλλαγής.

Οι επιστήμονες γνώριζαν ήδη ότι ορισμένα αερολύματα (τα σωματίδια στην ατμόσφαιρα που μεταφέρονται από τους ανέμους) ρίχνουν τη θερμοκρασία, καθώς αντανακλούν πίσω στο διάστημα ένα μέρος των ηλιακών ακτίνων, ενώ παράλληλα λειτουργούν ως πυρήνες για το σχηματισμό νεφών. Τα σωματίδια αυτά προέρχονται από διάφορες πηγές, μεταξύ των οποίων οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες.

Όμως, η νέα μελέτη αναδεικνύει ένα νέο παράγοντα, τα λεγόμενα βιογενή αερολύματα, δηλαδή τα αέρια και τα σωματίδια που εκλύονται από τα φυτά. Τα αέρια αυτά, μετά την οξείδωσή τους στην ατμόσφαιρα, τείνουν να προσκολλώνται και να δημιουργούν σωματίδια, που σταδιακά μεγαλώνουν σε μέγεθος, αποτελώντας τελικά τη βάση για το σχηματισμό των σταγονιδίων των σύννεφων.

«Όλοι γνωρίζουν τα αρώματα ενός δάσους. Αυτά τα αρώματα προέρχονται από αυτά τα αέρια (που εκλύουν τα φυτά)», δήλωσε ο ερευνητής Άρι Άσμι. Η νέα έρευνα επιβεβαίωσε ότι η άνοδος της θερμοκρασίας λόγω της κλιματικής αλλαγής κάνει τα φυτά να εντείνουν αυτόν το μηχανισμό, εκλύοντας όλο και περισσότερα αέρια, με συνέπεια να βοηθούν όλο και περισσότερο στη δημιουργία νέων νεφών.

Έως τώρα κανείς επιστήμονας δεν είχε καταφέρει να αποδείξει την ύπαρξη αυτού του μηχανισμού στη φύση. Η νέα μελέτη έδειξε ότι το εν λόγω φυσικό φαινόμενο υπάρχει σε παγκόσμιο επίπεδο και δρα σε βάθος χρόνου, αν και η δράση αυτών των φυτικών αερίων πάνω στο κλίμα θεωρείται μικρό, αντισταθμίζοντας περίπου το 1% της κλιματικής αλλαγής. «Ασφαλώς δεν πρόκειται να μας σώσει από την άνοδο της θερμοκρασίας», όπως είπε, ο Πάουλι Παασόνεν.

Πάντως σε μερικές περιοχές, όπως δείχνουν τα στοιχεία, η επίπτωση του φαινομένου είναι πολύ μεγαλύτερη, πιθανώς αντισταθμίζοντας έως και το 30% της ανόδου της θερμοκρασίας λόγω της κλιματικής αλλαγής. Αυτό συμβαίνει κυρίως σε εκτάσεις με πυκνά δάση κοντά στο Βόρειο Πόλο, όπως στη Φινλανδία, τη Σιβηρία και τον Καναδά, όπου τα ανθρωπογενή αερολύματα είναι αναλογικά πολύ λιγότερα σε σύγκριση με τα βιογενή (φυτικά).

Υπό εξέταση θα τεθεί και η μελλοντική ελεγχόμενη απελευθέρωση οργανικών πτητικών ουσιών στην ατμόσφαιρα, ώστε τεχνητά να συγκρατηθεί η άνοδος της θερμοκρασίας μέσω του σχηματισμού περισσότερων νεφών.

 .agelioforos.gr

29/4/13

Γερμανία: Το πρώτο κτήριο που τροφοδοτείται από φύκια

Το πρώτο κτήριο με πρόσοψη από φύκια, τα οποία καλύπτουν τμήμα των ενεργειακών αναγκών των ενοίκων του, πρόκειται τις επόμενες ημέρες να τεθεί σε λειτουργία στο Αμβούργο, το πλαίσιο της Διεθνούς Έκθεσης Κατοικίας. Η «ζωντανή», πράσινη πρόσοψή του αντιδρά στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών λειτουργώντας ως πρωτότυπο για άλλα ενεργειακά αυτάρκη κτήρια του μέλλοντος.
Το BIQ (Bio Intelligence Quotient) House, το οποίο σχεδιάστηκε από την εταιρεία Arup σε συνεργασία με τη γερμανική SSC και τους αρχιτέκτονες της Splitterwerk με έδρα την Αυστρία, είναι καλυμμένο από δύο πλευρές με ένα σύστημα κινητών πάνελ συνολικής έκτασης 200 τετραγωνικών μέτρων. Καθένα από τα σχεδόν 130 πάνελ ύψους 2,5 μέτρων και πλάτους 60 εκατοστών σχηματίζει ένα περιβάλλον που λειτουργεί ως θερμοκήπιο για τα φύκια, στα οποία διοχετεύονται διαρκώς διοξείδιο του άνθρακα και θρεπτικά συστατικά σε υγρή μορφή.

Μόλις τα φύκια αναπτύσσονται, μεταφέρονται σε έναν ειδικό χώρο, όπου μετά από ζυμώσεις μετατρέπονται σε βιοαέριο, από το οποίο παράγεται ενέργεια. Εκτός από το να τροφοδοτούν το κτήριο με ενέργεια, τα μίνι θερμοκήπια του παρέχουν σκίαση.
Οι δημιουργοί του κτηρίου υποστηρίζουν ότι τα φύκια, που προέρχονται από έναν παραπόταμο του ποταμού Έλβα, παράγουν έως και πέντε φορές περισσότερη βιομάζα ανά 10 στρέμματα απ’ ό,τι τα χερσαία φυτά. «Ο λόγος που χρησιμοποιούμε μικροφύκη είναι γιατί είναι αποδοτικότερα σε σχέση με άλλες καλλιέργειες, ιδιαίτερα όταν μιλάμε για την παραγωγή ενέργειας», εξήγησε ο Στέφαν Χίντερζιν από την SSC.
Στόχος της Splitterwerk είναι το κτήριο να λειτουργεί εξ ολοκλήρου με ανανεώσιμη ενέργεια. Το βέβαιο είναι ότι, ως το πρώτο συγκρότημα κατοικιών του είδους του, θα αποτελέσει αντικείμενο εκτενών μελετών γύρω από το κατά πόσο τα φύκια θα μπορούσαν να αποτελέσουν πηγή ενέργειας για παρόμοιες κατασκευές.
 .naftemporiki.gr
18/4/13
-
-
ΣΧΕΤΙΚΟ:

• Σπίτι τροφοδοτείται από πρόσοψη με μικροφύκη

 

 

«Επίθεση» στη Γή από τον Ηλιο

Η παγκόσμια επιστημονική κοινότητα θεωρεί ότι το 2010 ξεκίνησε ο ενδεκαετής κύκλος ηλιακής δραστηριότητας. Δεδομένων των κλιματικών αλλαγών στη Γη, οι οποίες συνδέονται σε μεγάλο βαθμό με τον Ήλιο, η τρέχουσα δεκαετία δεν αποκλείεται να προκαλέσει νέα προβλήματα στον πλανήτη.  
 
Εντατικοποιούν τις έρευνές τους για την επίδραση του Ηλίου στη Γη, καθώς και του κλίματος που επικρατεί στο διάστημα, οι δυο διαστημικές υπερδυνάμεις, Ρωσία και ΗΠΑ. Ειδικότερα, στη Ρωσία βαίνει προς την υλοποίησή του το πρόγραμμα Intergelio-Zond, το οποίο ανέπτυξαν οι επιστήμονες του Ινστιτούτου Διαστημικών Ερευνών (Institute Kosmicheskih Issledovanii – ΙΚΙ) της Ρωσικής Ακαδημίας Επιστημών. Η συσκευή, η οποία σχεδιάζεται να εκτοξευτεί το 2018, θα επιτρέψει στους επιστήμονες για πρώτη φορά στα χρονικά να προσεγγίσουν τόσο πολύ τον Ήλιο.


«Η συσκευή –εξηγεί ο διευθυντής του ΙΚΙ, ακαδημαϊκός Λεβ Ζελιόνι- σχεδιάζεται να σταλεί σε πολύ κοντινή απόσταση από τον Ήλιο. Μέσω ελιγμών με την κατάλληλη χρήση της βαρύτητας κοντά στην Αφροδίτη, θα εισέλθει αρχικά σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο σε απόσταση 42 εκατ. χιλιομέτρων (περιήλιο), και στη συνέχεια, με νέους ελιγμούς, με τη χρήση της βαρύτητας η απόσταση από τον Ήλιο μπορεί να μειωθεί ως τα 21 εκατ. χλμ.. Ετσι, θα δοθεί η δυνατότητα να παρατηρήσουμε λεπτομέρειες στην επιφάνεια του ουράνιου σώματος για μεγάλο χρονικό διάστημα (περίπου επτά ημέρες). Είναι πιθανή και μια περαιτέρω κάθοδος, ενώ το χαμηλότερο δυνατό ύψος θα έχει ως μοναδικό περιορισμό να μην εξατμιστεί η προστατευτική μεμβράνη των οργάνων παρατήρησης της συσκευής υπό την επήρεια της ηλιακής ακτινοβολίας, γεγονός που θα ακύρωνε την ευκρίνεια των μετρήσεων».
Επίσης, το ΙΚΙ από κοινού με το Ινστιτούτο Μαγνητισμού της Γης, Ιονόσφαιρας και Διάδοσης Ραδιοκυμάτων, δημιουργούν ένα σύστημα παρατήρησης του ηλιακού ανέμου, που θα επιτρέψει να γίνονται προγνώσεις υψηλής αξιοπιστίας στη Γη για τις μαγνητικές θύελλες, μιάμιση με δυο ώρες πριν από το ξεκίνημά τους. Βασικό στοιχείο του συστήματος θα είναι οι μικροδορυφόροι Chibis («Σχοινοπούλι»), δήλωσε ο διευθυντής του Ινστιτούτου Μαγνητισμού, Βλαντίμιρ Κουζνετσόφ. Το πρώτο Chibis, μάζας 40 κιλών, τέθηκε σε κυκλική γήινη τροχιά από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, σε ύψος περίπου 480 χλμ, στις 25 του περασμένου Ιανουαρίου.

Αμερικανο-ρωσική «παντρειά»

Οι ρωσικές διαστημικές πρωτοβουλίες θα «παντρευτούν» με το αντίστοιχο αμερικανικό πρόγραμμα «Η Ζωή με το Αστέρι». Σκοπός αυτού του προγράμματος, στα πλαίσια του οποίου η NASA εκτόξευσε την πρώτη συσκευή στις 23 Αυγούστου 2012, είναι η λεπτομερής παρατήρηση των ζωνών ακτινοβολίας, δηλαδή των «δακτυλιδιών» από σωματίδια υψηλής ενέργειας που περιβάλλουν τη Γη.
Οι ζώνες ακτινοβολίας, οι οποίες αποτέλεσαν μια από τις πρώτες αμερικανικές ανακαλύψεις της διαστημικής εποχής, βρίσκονται υπό την επίδραση της ηλιακής δραστηριότητας και των διαστημικών καιρικών συνθηκών, που δημιουργούνται από τον Ήλιο. Οι αστροναύτες, κατά τη διάρκεια των πτήσεων εκτίθενται στην επίδραση επικίνδυνων δόσεων ακτινοβολίας τις περιόδους της έντονης θυελλώδους δραστηριότητας. Επίσης, οι ζώνες είναι ικανές να διαταράξουν τη λειτουργία των δορυφόρων και των συστημάτων επικοινωνίας.
Το επιστημονικό στέλεχος του προγράμματος της NASA, Λίκα Γκουχατακούρτα, αναφέρει χαρακτηριστικά: «Έως τώρα δεν έχουμε κατανοήσει πως συμπεριφέρονται οι ζώνες, παρότι έχουν περάσει πάνω από 50 χρόνια από τότε που ανακαλύφθηκαν και περιγράφηκαν για πρώτη φορά. Επίσης, δεν έχουμε τη δυνατότητα να κάνουμε οποιεσδήποτε προγνώσεις, ενώ αυτές είναι πάρα πολύ σημαντικές».

Ευάλωτη η Αμερική

Από την εποχή που εμφανίστηκαν τα πρώτα όργανα μέτρησης, πριν από περίπου 440 χρόνια, έγινε σαφές ότι ο Ήλιος ασκεί ουσιαστική επίδραση σε όλα όσα συμβαίνουν στη Γη. Η ηλιακή δραστηριότητα, που εκφράζεται μέσα από κύματα ηλιακής ακτινοβολίας, μαγνητικές θύελλες και πύρινες λάμψεις, μπορεί να έχει σοβαρές διακυμάνσεις ως προς την έντασή της, και να είναι από ελάχιστα εμφανής, έως και να δημιουργεί ισχυρότατες «καταιγίδες». Σήμερα, η εξάρτηση της ανθρωπότητας από τα ραδιοηλεκτρονικά μέσα είναι τόσο μεγάλη, ώστε μια ηλιακή δραστηριότητα αυξημένης ισχύος μπορεί να αποδιοργανώσει τη λειτουργία συστημάτων ζωτικής σημασίας σε ολόκληρο τον κόσμο.
Η αμερικανική ήπειρος είναι η περισσότερο ευάλωτη σε περίπτωση ισχυρής ηλιακής «επίθεσης» λόγω της εγγύτητάς της στον βόρειο μαγνητικό πόλο της Γης. Σύμφωνα με έρευνες της κοινοπραξίας MetaTech, σε περίπτωση «χτυπήματος», ανάλογου με εκείνο του 1859 [1], σήμερα όλο το ηλεκτρικό σύστημα της Βορείου Αμερικής θα έβγαινε εκτός λειτουργίας, ενώ οι εργασίες για την αποκατάσταση της ηλεκτροδότησης θα διαρκούσαν κάποιες εβδομάδες ή ακόμη και ένα μήνα.
Επιπλέον, οι κακές καιρικές συνθήκες στο διάστημα εμποδίζουν τη λειτουργία όλων των συστημάτων που βρίσκονται σε τροχιά. Σύμφωνα με τα στοιχεία της αμερικανικής διεύθυνσης προστασίας των συστημάτων αυτών, οι δαπάνες για την αποκατάσταση των πληγέντων από τον Ήλιο δορυφόρων, φτάνουν περίπου τα 100 εκατ. δολάρια ετησίως. Ενώ οι ασφαλιστικές εταιρίες των δορυφόρων πλήρωσαν από το 1996 ως το 2005, περίπου 2 δις δολ. για την κάλυψη των ζημιών και απωλειών διαστημικών συσκευών εξαιτίας της ηλιακής επίδρασης.
Μια ισχυρή ηλιακή θύελλα προκαλεί βλάβες στη λειτουργία των διαστημικών συστημάτων ναυτιλίας. Οι λανθασμένες μετρήσεις των συντεταγμένων μπορούν να φτάσουν σε μια απόκλιση 50 μέτρων ή και ακόμη μεγαλύτερη, γεγονός που καθιστά τον δορυφόρο άχρηστο. Σημαντική απώλεια της ακρίβειας του συστήματος GPS «Navstar» καταγράφηκε στη διάρκεια της ηλιακής θύελλας στις 23 Οκτωβρίου του 2003.

11 Απριλίου 2013 Αντρέι Κισλιακόφ

.rbth.gr 

-------------------------

 

[1] Μαγνητικές θύελλες

1.Η ισχυρότερη καταγεγραμμένη ηλιακή θύελλα συνέβη στις 28 Αυγούστου 1859. Οι ενδείξεις των επιστημονικών οργάνων ήταν πέρα από τις έως τότε καθορισμένες κλίμακες μετρήσεων. Τέθηκαν εκτός λειτουργίας τα τηλεγραφικά συστήματα, καθώς υπέστησαν μια ισχυρότατη απότομη άνοδο της τάσης.

Θύελλες τέτοιας ισχύος συμβαίνουν περίπου μια φορά στα 500 χρόνια. Ωστόσο, φαινόμενα με τη μισή ισχύ από αυτή, κάθε 50 χρόνια. Το τελευταίο συνέβη στις 13 Νοεμβρίου του 1960 και οδήγησε σε διαταραχή το γεωμαγνητικό πεδίο του πλανήτη μας, προσβάλλοντας την ομαλή λειτουργία των ραδιοφωνικών σταθμών. Μια λιγότερο ισχυρή μαγνητική θύελλα, το 1989, προκάλεσε βλάβη σε υδροηλεκτρικό σταθμό στο Κεμπέκ του Καναδά, με αποτέλεσμα να μείνουν χωρίς ηλεκτρικό περισσότεροι από 6 εκατ. άνθρωποι.

-----------------------------

[2] Φωτεινές κηλίδες

2.Τον Σεπτέμβριο του 2009, το αμερικανικό δορυφορικό μετεωρολογικό σύστημα, GOES, κατέγραψε υψηλή δραστηριότητα ακτινοβολίας και οι αστρονόμοι ανακάλυψαν στον Ήλιο δύο φωτεινές περιοχές. Οι κηλίδες εμφανίστηκαν σχεδόν ταυτόχρονα και αρκετά μακριά η μια από την άλλη, γεγονός που μαρτυρά τον χαρακτήρα που έχουν προσλάβει οι μεταβολές, οι οποίες συμβαίνουν στη δραστηριότητα του ουρανίου σώματος.
------------------------------------

[3] Η έντονη δραστηριότητα του ήλιου

3.Τη Γη περιβάλλουν δυο στρώματα ζωνών ακτινοβολίας. Η μια ξεκινά περίπου στα 1.600 χλμ από την επιφάνεια του πλανήτη και φτάνει σε ύψος σχεδόν 13.000 χλμ. Η άλλη ζώνη ξεκινά λίγο πιο πάνω από τα 15.000 χλμ και ανεβαίνει στο διάστημα έως το ύψος των 24.000 χλμ. Οι περίοδοι έντονης δραστηριότητας του Ήλιου προκαλούν τη διεύρυνσή τους, και αυτό έχει ως αποτέλεσμα να πλησιάζουν την επιφάνεια της Γης σε απόσταση μόλις 207 χλμ, κάτι που αποτελεί απειλή για τους Διεθνείς Διαστημικούς Σταθμούς και τους δορυφόρους.

 -----------
--

• Αγνωστο «δαχτυλίδι» ακτινοβολιας τύλιξε τη Γη

• Fuerte tormenta solar podría causar campo magnético en la Tierra....

La tormenta solar más fuerte de los últimos cinco años, producida este jueves (11/4/13) puede causar un campo magnético en la Tierra de una fuerza que no se observa desde noviembre del año pasado.

La erupción estuvo acompañada de la expulsión de material solar y el registro, hecho por los satélites, de un aumento del flujo de protones a un nivel peligroso para el equipo espacial. Los expertos han emitido una advertencia, dijo el director del Centro de Pronósticos del Clima Espacial del Instituto de Magnetismo Terrestre, Ionósfera y Propagación de Ondas de Radio (IZMIRAN), Sergúei Gaidash.

La erupción solar que produjo la tormenta, clasificada en el nivel X-5, es de lo más intenso que se ha visto en este ciclo solar, que comenzó en 2010 y terminará en 2020 y que tendrá su momento más álgido en mayo de 2013.

Una fulguración provoca tres oleadas de efectos, explica Valentín Martínez Pillet investigador del Instituto Astrofísico de Canarias (IAC); una primera que viaja a la velocidad de la luz (tarda siete minutos en llegar a la Tierra) y que ioniza la atmósfera y provoca problemas en las comunicaciones por radio.

Esto implica que la nube de partículas cargadas puede también afectar al funcionamiento de aparatos electrónicos y de navegación por satélite, sobre todo en el hemisferio norte. Por otro lado, se manifestará también en auroras polares. Para los seres humanos, el fenómeno no supone ningún peligro, según los científicos.
En el momento de entrar en la atmósfera terrestre, las partículas se movían a una velocidad de unos cuatro mil kilómetros por segundo.

Esas partículas son las que más afectan la vida en la tierra a nivel biológico. Si bien no hay mayores estudios, algunas investigaciones indican que la radiación solar puede aumentar las probabilidades de brotes psicóticos o la revelación de síntomas esquizofrénicos.

Por otro lado, la NASA había informado a finales del mes de enero que el observatorio solar estereo detectó una erupción que viajaba a 600 kilómetros por hora y que podía causar una tormenta magnética pudiendo alcanzar hasta tres días después a la Tierra , provocando la formación de grandes manchas solares, aumentando el riesgo de fuertes tormentas de Sol que amenacen la Tierra.

teleSUR - RT - EFE/ ov - GP

http://www.telesurtv.net/articulos/2013/04/11/fuerte-tormenta-solar-puede-causar-campo-magnetico-en-la-tierra-7044.html
11/4/13

Σχέδιο «Παγώστε ξανά την Αρκτική» !

Ειδικοί προτείνουν κλιματική παρέμβαση μέσω γεωμηχανικής.... 
 
Νέα Υόρκη 
Ομάδα ειδικών προτείνει τη χρήση γεωμηχανικής για να αντιμετωπιστεί το πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη. Υποστηρίζουν ότι «εμφυτεύοντας» σωματίδια αντανάκλασης στην ατμόσφαιρα το ηλιακό φως θα μπλοκάρεται μεταβάλλοντας έτσι τις κλιματικές συνθήκες στη Γη. Ενα από τα αποτελέσματα αυτής της επέμβασης θα είναι σύμφωνα με τους ερευνητές η επιστροφή των θαλάσσιων πάγων στην Αρκτική το συνεχές λιώσιμο των οποίων προκαλεί πολύ σοβαρές επιπτώσεις στο παγκόσμιο περιβάλλον.

Η πρόταση
Η ποσότητα των θαλάσσιων πάγων στην Αρκτική έφτασε σε ιστορικό χαμηλό τον περασμένο Σεπτέμβριο. Η έκταση που κάλυπταν οι πάγοι τον περασμένο Σεπτέμβριο ήταν η μισή από εκείνη που κάλυπταν τη δεκαετία του 1980.
Ερευνητές με επικεφαλής τον Ντέιβιντ Κιθ, καθηγητή εφαρμοσμένης Φυσικής στο Πανεπιστήμιο Χάρβαρντ έκαναν δύο ξεχωριστές μελέτες στις οποίες χρησιμοποίησαν κλιματικά μοντέλα για να διαπιστώσουν αν θα ήταν εφικτή η αντιστροφή της κατάστασης αν διαχέαμε στην ατμόσφαιρα σωματίδια που αντανακλούν το ηλιακό φως.
Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι μειώνοντας μόλις κατά 0.5% τη διείσδυση του ηλιακού φωτός στη Γη οι θαλάσσιοι πάγοι στην Αρκτική θα επιστρέψουν στα επίπεδα που ήταν πριν τη βιομηχανική επανάσταση.
Αναφέρουν ότι χρειάζονται λίγοι «βομβαρδισμοί» σωματιδίων στην ατμόσφαιρα που θα πρέπει να γίνουν στο Ρεύμα του Κόλπου του Μεξικού, το ρεύμα ζεστού νερού που επηρεάζει τις κλιματικές συνθήκες στο Βόρειο Ημισφαίριο. Εκτιμούν μάλιστα ότι το κόστος για ένα τέτοιο εγχείρημα δεν είναι απαγορευτικό αφού υπολογίζουν ότι απαιτείται ένα ποσό γύρω στα 8 δισεκατομμύρια ευρώ. Οι μελέτες δημοσιεύονται στην επιθεώρηση «Physical Review Letters».
Οι αντιρρήσεις
Ακόμη και αν θεωρητικά το σχέδιο αυτό είναι εφαρμόσιμο και αποτελεσματικό όσον αφορά την επίτευξη του στόχου της ανάκτησης των αρκτικών θαλάσσιων πάγων υπάρχει ο σταθερός αντίλογος που έχει αναπτυχθεί στην επιστημονική κοινότητα για τη γεωμηχανική.
Πολλοί επιστήμονες έχουν διατυπώσει την άποψη ότι πολλές ιδέες και σχέδια της γεωμηχανικής είναι εφαρμόσιμα μεν και θα μπορούσαν σε πρώτο επίπεδο να αποδώσουν περιορίζοντας ή και αντιστρέφοντας τις κλιματικές αλλαγές όμως κάθε μια εξ αυτών θα προκαλέσει σοβαρές παρενέργειες.
Για παράδειγμα, τα τεχνητά νέφη θα μειώσουν μεν τη θερμοκρασία αλλά θα προκαλέσουν άλλες κλιματικές μεταβολές όπως τη διακοπή των βροχοπτώσεων και της εμφάνισης των μουσώνων η παρουσία των οποίων είναι απολύτως απαραίτητη για την επιβίωση δισεκατομμυρίων κατοίκων του πλανήτη. Η εφαρμογή άλλων ιδεών θα έχει ως αποτέλεσμα την καταστροφή τοπικών ή και ευρύτερων οικοσυστημάτων

Θοδωρής Λαΐνας

.tovima gr

12/12/12

--------

ΣΧΕΤΙΚΑ:

• Arctic ice melt hits new record

• Η μάχη για την Αρκτική ξεκίνησε/ The Battle for the Arctic 

• The Battle for the Arctic /Η αντιπαράθεση με το λιώσιμο των πάγων στην Αρκτικη

• Απόβαση στον Βόρειο Πόλο

• Βόρειος Πόλος χωρίς παγόβουνα;

Ανταρκτική: Θετική εξέλιξη για την τρύπα του όζοντος

Η μέση έκταση της τρύπας του όζοντος πάνω από την Ανταρκτική φέτος ήταν η δεύτερη μικρότερη κατά την τελευταία 20ετία, σύμφωνα με τα τελευταία δορυφορικά στοιχεία της NASA και της Εθνικής Υπηρεσίας Ωκεανών και Ατμόσφαιρας (ΝΟΑΑ) των ΗΠΑ. Οι επιστήμονες αποδίδουν αυτήν τη θετική εξέλιξη στις υψηλότερες θερμοκρασίες που επικρατούν στο κατώτερο στρώμα της στρατόσφαιρας πάνω από την Ανταρκτική.

Η τρύπα του όζοντος έφθασε το 2012 στο μέγιστο μέγεθός της στις 22 Σεπτεμβρίου, όταν κάλυπτε μια έκταση 21,2 εκατ. τετραγωνικών χιλιομέτρων, δηλαδή όσο οι ΗΠΑ, το Μεξικό και ο Καναδάς μαζί. Το μέγεθός της αυξομειώνεται κάθε χρόνο και το μέσο μέγεθός της φέτος διαμορφώθηκε στα 17,9 εκατ. τετρ. χλμ.. Το ρεκόρ μεγέθους της τρύπας είχε καταγραφεί στις 6 Σεπτεμβρίου του 2000, όταν η έκτασή της είχε μετρηθεί στα 29,9 εκατ. τετρ. χιλιόμετρα.

Η τρύπα του όζοντος προκαλείται κυρίως από ενώσεις του χλωρίου που περιέχονται στις ανθρωπογενείς χημικές ουσίες (χλωροφθοράνθρακες), τα επίπεδα των οποίων παραμένουν ακόμα - 25 χρόνια μετά τον έλεγχό τους με το διεθνές Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ- σε σημαντικά επίπεδα στη στρατόσφαιρα της Ανταρκτικής, σύμφωνα με τον φυσικό της ατμόσφαιρας Πολ Νιούμαν του Κέντρου Διαστημικών Πτήσεων Goddard της NASA.

Το στρώμα του όζοντος λειτουργεί ως φυσική ασπίδα κατά της επικίνδυνης υπεριώδους ηλιακής ακτινοβολίας, η οποία μπορεί να προκαλέσει καρκίνο του δέρματος. Η τρύπα ανακαλύφθηκε στο τέλος της δεκαετίας του ’70 κι άρχισε να γίνεται κάθε χρόνο αντιληπτή στη δεκαετία του ’80. Σύμφωνα με εκτιμήσεις της NASA, το στρώμα του όζοντος, που φαίνεται να έπαψε να μειώνεται στις αρχές του 2000, αλλά έκτοτε εμφανίζει σημαντική μεταβλητότητα, δεν αναμένεται να επιστρέψει στα επίπεδα των αρχών του ΄80 πριν από το έτος 2065 περίπου.

Χάρη στη διεθνή συμφωνία του Μόντρεαλ που απαγόρευσε μια σειρά από χημικά που καταστρέφουν το όζον, η συνολική ποσότητα του ατμοσφαιρικού όζοντος δεν μειώνεται πια, καθώς οι «ένοχες» ουσίες έπαψαν να αυξάνονται στην ατμόσφαιρα.

Η αργή αποκατάσταση του προβλήματος, όμως, οφείλεται στο ότι οι χημικές ουσίες που καταστρέφουν το όζον παραμένουν επί δεκαετίες στην ατμόσφαιρα μετά την έκλυσή τους (η οποία άρχισε στις αρχές του 20ού αιώνα).

Οι κλιματικές συνθήκες γενικότερα και οι μεταβολές της θερμοκρασίας ειδικότερα επηρεάζουν σημαντικά το μέγεθος της τρύπας του όζοντος. Έτη με πολύ κρύους χειμώνες στην Ανταρκτική και ισχυρούς πολικούς ανέμους συνήθως ευνοούν τη μεγέθυνση της τρύπας, ενώ το αντίθετο συμβαίνει όταν η θερμοκρασία ανεβαίνει, κάτι που παρατηρήθηκε και φέτος.
zougla gr: Πέμπτη, 25 Οκτωβρίου 2012

Σπίτι τροφοδοτείται από πρόσοψη με μικροφύκη

Ένα σπίτι με μηδενική κατανάλωση ενέργειας που κατασκευάζεται αυτό το διάστημα στο Αμβούργο θα περιλαμβάνει την πρώτη παγκοσμίως «βιο - προσαρμοστική πρόσοψη», όπως τη χαρακτηρίζουν οι εμπνευστές της. Πρόκειται για μια επιφάνεια σπαρμένη με ζωντανά μικροφύκη, τα οποία θα παρέχουν στο σπίτι σκιά, αλλά και ανανεώσιμη ενέργεια.
Τα μικροφύκη καλλιεργούνται μέσα σε βιοαντιδραστήρες που εξωτερικά μοιάζουν με καλαίσθητα πάνελ. Αναπτύσσονται ταχύτερα χάρη στην έκθεσή τους στο ηλιακό φως, με αποτέλεσμα να παρέχουν περισσότερη σκιά και δροσιά στο εσωτερικό του κτίσματος. Οι βιοαντιδραστήρες παράγουν επίσης βιομάζα, ενώ παράλληλα αιχμαλωτίζουν την ηλιοθερμική ενέργεια, παρέχοντας
έτσι δύο πηγές ενέργειας που μπορούν να τροφοδοτήσουν το σπίτι.
«Η χρήση βιοχημικών διεργασιών στην προσαρμοστική σκίαση αποτελεί μια καινοτόμο και βιώσιμη λύση και χαιρόμαστε πολύ που δοκιμάζεται σε ένα σενάριο πραγματικής ζωής», δήλωσε ο Γιαν Βουρμ των συμβούλων αρχιτεκτονικού σχεδιασμού Arup, οι οποίοι συμμετείχαν στο πρότζεκτ. «Εκτός του ότι παρέχει ανανεώσιμη ενέργεια και σκιά που θα δροσίζει το εσωτερικό του κτιρίου όταν κάνει ζέστη, δίνει μια οπτικά ενδιαφέρουσα εικόνα που θα αρέσει σε αρχιτέκτονες και σε ιδιοκτήτες κτιρίων».
Το BIQ, όπως ονομάζεται το κτίσμα, αναμένεται να έχει ολοκληρωθεί έως το Μάρτιο του 2013. Παρότι, σύμφωνα με τους δημιουργούς του, είναι το πρώτο πραγματικά κατοικήσιμο σπίτι που ανεγείρεται με πρόσοψη από μικροφύκη, παρόμοια επιφάνεια τοποθετήθηκε πριν από λίγους μήνες σε ένα κυβερνητικό κτίριο, στο Λος Αντζελες.
Οι αρχές είχαν καλέσει ομάδες σχεδιαστών να βοηθήσουν στη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα του - ηλικίας 46 ετών - κτιρίου. Νικητές του διαγωνισμού αναδείχθηκαν οι σχεδιαστές και οι μηχανικοί της ομάδας HOK/Vanderweil, οι οποίοι ανέλαβαν να το μεταμορφώσουν σε μία «ζωντανή μηχανή» με μικροφύκη. 
naftemporiki gr
24/10/12 
----------

  

«Αραχνοΰφαντα», εύκαμπτα φωτοβολταϊκά από πυρίτιο

Επιστήμονες  αναπτύσσουν εξαιρετικά λεπτά και εύκαμπτα φωτοβολταϊκά κύτταρα εκμεταλλευόμενοι τις δυνατότητες της νανοτεχνολογίας. Απώτερος σκοπός τους είναι η διεύρυνση των εφαρμογών εκμετάλλευσης της ηλιακής ενέργειας.

Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών των ΗΠΑ (National Science Foundation) αποφάσισε πρόσφατα να προσφέρει επιχορήγηση 390.000 δολαρίων στους ερευνητές Anton Malko (Άντον Μάλκο), Yuri Gartstein (Γιούρι Γκάρτσταϊν), του τμήματος Φυσικής, και Yves Chabal (Υβ Σαμπάλ) του τμήματος Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών του Πανεπιστημίου του Ντάλας στο Τέξας των ΗΠΑ, προκειμένου να συνεχίσουν περαιτέρω την έρευνά τους σχετικά με τη δυνατότητα παραγωγής «υπέρ λεπτών» φωτοβολταϊκών συστημάτων.

“Τα συμβατικά φωτοβολταϊκά στοιχεία πυριτίου που κυκλοφορούν στο εμπόριο κατασκευάζονται από πυρίτιο πάχους τουλάχιστον διακοσίων μικρομέτρων.” δήλωσε ο Malko. “Στόχος μας είναι η μείωση του πάχους 100 φορές, στο ένα περίπου μικρόν, με διατήρηση όμως της απόδοσης στα ίδια επίπεδα”.

Θυμίζουμε στο σημείο αυτό ότι το μικρόμετρο είναι μονάδα μήκους ίση με το εκατομμυριοστό του μέτρου. Λέγεται και μικρόν (micron). Διεθνή σύμβολά του είναι τα μm και μ. Για σύγκριση, η διάμετρος μιας ανθρώπινης τρίχας είναι περίπου 100 μικρόν.

Τα φωτοβολταϊκά κύτταρα πάχους ενός μικρομέτρου θα μεταμόρφωναν τις εφαρμογές χάρη στην ευκαμψία και το μικρό τους βάρος.

“Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία πάχους 100 μικρομέτρων είναι άκαμπτα και εύθραυστα. Μειώνοντας δραστικά το πάχος, τα φωτοβολταϊκά στοιχεία δεν θα ήταν μόνο ελαφρύτερα αλλά και εύκαμπτα. Υπάρχει μια μεγάλη αγορά για ειδικές εφαρμογές με εύκαμπτα φωτοβολταϊκά, από είδη ρουχισμού και σακίδια έως περιστάσεις όπου απαιτούνται φορητές πηγές ενέργειας”, συνέχισε ο Malko.

Η προσέγγιση του πανεπιστημίου του Ντάλας περιλαμβάνει τη χρήση κρυσταλλικών νανοσωματιδίων (που ονομάζονται κβαντικές κουκκίδες) που απορροφούν καλύτερα την ηλιακή ενέργεια για την κατασκευή φωτοβολταϊκών στοιχείων. Η ενέργεια που απορροφάται στη συνέχεια μεταφέρεται στο πυρίτιο και μετατρέπεται σε ένα ηλεκτρικό σήμα.

Οι ερευνητές κατασκευάζουν το πειραματικά φωτοβολταϊκά τους συστήματα σε στρώσεις, ξεκινώντας από ένα υπερλεπτό στρώμα πυριτίου, μια νανομεμβράνη με πάχος περίπου ένα δέκατο του micron. Πάνω από αυτή τη νανομεμβάνη τοποθετούνται προστίθενται στρώματα με κβαντικές κουκκίδες σε ειδική διάταξη.

Πηγή: www.utdallas.edu

-------

• Νέα φωτοβολταϊκά αξιοποιούν και την υπέρυθρη ακτινοβολία

Ιστορικό χαμηλό για τους θαλάσσιους πάγους της Αρκτικής

Ουάσινκτον 

Στις αρχές του επόμενου μήνα η έκταση του θαλάσσιου πάγου στον Αρκτικό Ωκεανό θα έχει πέσει στα μικρότερα επίπεδα από τότε που άρχισαν οι μετρήσεις, προβλέπει ομοσπονδιακή υπηρεσία των ΗΠΑ. Όλα δείχνουν ότι στο προσεχές μέλλον η Αρκτική θα μετατρέπεται σε απέραντη θάλασσα στα τέλη κάθε καλοκαιριού, μια εξέλιξη που αναμένεται να επιταχύνει δραματικά την κλιματική αλλαγή.

Η τελευταία εικόνα

Σύμφωνα με την τελευταία αναφορά του αμερικανικού Εθνικού Κέντρου Δεδομένων Χιονιού και Πάγου, η έκταση του επιπλέοντος πάγου στην Αρκτική μειώνεται από τα τέλη Ιουνίου έως σήμερα κατά περίπου 100.000 χιλιόμετρα την ημέρα -μια έκταση λίγο μικρότερη από της Ελλάδας.

Τα τελευταία δορυφορικά στοιχεία δείχνουν ότι στις 13 Αυγούστου η έκταση του θαλάσσιου πάγου ήταν 5,09 εκατομμύρια τετραγωνικά χιλιόμετρα, η μικρότερη που έχει καταγραφεί ποτέ για αυτή την ημερομηνία. Το κέντρο προβλέπει ότι μέχρι τις αρχές του Σεπτέμβρη, οπότε σταματά το λιώσιμο των πάγων λόγω του καλοκαιριού, η έκταση των πάγων θα πέσει κάτω από το ιστορικό ρεκόρ του 2007. Η επιφάνεια του πάγου στις 13 Αυγούστου ήταν εξάλλου σχεδόν 500.000 τετραγωνικά χιλιόμετρα μικρότερη σε σχέση με την ίδια ημερομηνία το 2007.

Αναθεώρηση

Το νέο ιστορικό χαμηλό είναι πιθανό να αναγκάσει τους κλιματολόγους να αναθεωρήσουν ξανά προς το χειρότερο τις προβλέψεις τους για την επίπτωση της κλιματικής αλλαγής στην Αρκτική. Η τελευταία έκθεση της Διακυβερνητικής Επιτροπής του ΟΗΕ για την Κλιματική Αλλαγή, η οποία εκδόθηκε το 2007, προέβλεπε ότι ο πάγος θα αρχίσει να εξαφανίζεται εντελώς από την Αρκτική τα καλοκαίρια από το 2100 και μετά. Έκτοτε, όμως, έχει αρχίσει να γίνεται σαφές ότι αυτό θα συμβεί πολύ νωρίτερα, πιθανώς τη δεκαετία 2030-2040.

Με τη σειρά της, απώλεια του θαλάσσιου πάγου τους καλοκαιρινούς μήνες πιστεύεται ότι θα οδηγήσει το κλίμα σε ένα νέο φαύλο κύκλο: Ο κατάλευκος πάγος ανακλά το 80% της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας και περιορίζει έτσι τη θέρμανση του πλανήτη. Καθώς όμως ο πάγος λιώνει αποκαλύπτει τη σκούρα επιφάνεια του νερού, το οποίο ανακλά μόλις το 10% της ηλιακής ακτινοβολίας και επιδεινώνει έτσι την υπερθέρμανση της Αρκτικής και κατ΄επέκταση όλης της Γης.

tovima gr

22/8/12

-

• Χωρίς προηγούμενο η συρρίκνωση του «κλιματιστικού» του πλανήτη

Σύννεφα αντανάκλασης για τη σωτηρία της Γης

Θοδωρής Λαΐνας

Νέα Υόρκη 

Τεχνητά δάση, καθρέφτες στο Διάστημα, διασπορά σιδήρου στη θάλασσα, τεχνητές εκρήξεις ηφαιστείων είναι ορισμένες από τις προτάσεις που έχει ρίξει στο τραπέζι ο τομέας της γεωμηχανικής για την αντιμετώπιση των κλιματικών αλλαγών στη Γη. Αμερικανός επιστήμονας προσθέτει στη λίστα μια νέα ιδέα. Τη δημιουργία τεχνητών νεφών που θα αντανακλούν το ηλιακό φως και δεν θα του επιτρέπουν να διεισδύσει στην ατμόσφαιρα σε βαθμό τέτοιο που να συμβάλει στην περαιτέρω αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας.

Θαλάσσιοι ψεκασμοί
Ο Ρομπ Γουντ καθηγητής Ατμοσφαιρικής Φυσικής στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον, πιστεύει ότι πρέπει να εξετάσουμε το ενδεχόμενο της δημιουργίας τεχνητών νεφών που θα αντανακλούν το ηλιακό φως. Σύμφωνα με τον Γουντ η δημιουργία αυτών των τεχνητών νεφών θα γίνεται με αυτόνομα (μη επανδρωμένα) σκάφη που θα πλέουν στους ωκεανούς κινούμενα με αιολική ενέργεια.
Στα σκάφη αυτά θα είναι τοποθετημένοι μεγάλοι σωλήνες μέσα από τους οποίους θα εκτοξεύεται ψηλά στην ατμόσφαιρα θαλασσινό νερό. Σύμφωνα με τον επιστήμονα η σύσταση του θαλασσινού νερού και ειδικά το αλάτι θα προκαλεί τη δημιουργία νεφών αυξημένης λευκότητας τα οποία θα μπορούν να αντανακλούν το μεγαλύτερο μέρος του εισερχόμενου ηλιακού φωτός.
Αυτό όπως πιστεύει ο Γουντ θα έχει ευεργετικές συνέπειες όσον αφορά την αύξηση της παγκόσμιας θερμοκρασίας στη Γη. Οπως συμβαίνει και με τις υπόλοιπες επαναστατικές προτάσεις της γεωμηχανικής είναι βέβαιο ότι και σε αυτή την περίπτωση υπάρχουν πιθανότατα και κάποιες παρενέργειες από τη δημιουργία των τεχνητών νεφών.
Ο Γουντ δεν παραγνωρίζει ότι η ιδέα της δημιουργίας τεχνητών νεφών είναι πολύ «προωθημένη» αλλά τονίζει ότι αξίζει τον κόπο να την εξετάσουμε και προτείνει να γίνουν κάποια σχετικά πειράματα. Η μελέτη του δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Philosophical Transactions of the Royal Society».
tovima gr
21/8/12

ΠΡΑΣΙΝΗ ΠΟΛΗ: Η ιστορία του κάθετου κήπου ή πράσινου τοίχου

ΤΗΣ ΓΕΩΠΟΝΟΥ ΝΙΚΗΣ Ν. ΚΕΦΑΛΑ
kefala_niki@yahoo.com

Με τον όρο «κάθετος κήπος» εννοούμε τη φύτευση πάνω στις κάθετες επιφάνειες των κτιρίων σε μια προσπάθεια να φέρουμε τη φύση πιο κοντά στις πυκνοδομημένες περιοχές και να συμβάλλουμε στην αισθητική αναβάθμιση των κτιρίων. Οι «πράσινοι τοίχοι» αποτελούν επίσης την καλύτερη εναλλακτική λύση σε περιπτώσεις που δεν υπάρχει η δυνατότητα φύτευσης στο έδαφος και θέλουμε να καλύψουμε μεγάλες κάθετες επιφάνειες σε σύντομο χρονικό διάστημα, με θεαματικά αποτελέσματα.

Εκτός από τα πλεονεκτήματα κάθε πνεύμονα πρασίνου σε μία πόλη, όπως η απορρόφηση των ρύπων, η παραγωγή οξυγόνου και η μείωση της θερμοκρασίας, ένας κάθετος κήπος συμβάλλει και στην ενεργειακή συμπεριφορά του κτιρίου. Δεν είναι τυχαίο που σε κλίματα με ψυχρούς Χειμώνες, προτιμώνται τα φυλλοβόλα φυτά σε τοίχους που δέχονται την ηλιακή ακτινοβολία. Αντίθετα σε τοίχους που δεν δέχονται ηλιακή ακτινοβολία επιλέγονται αειθαλή έτσι ώστε να εμποδίσουν την φυγή θερμότητας από το εσωτερικό του κτιρίου.

Ερευνητές του Γεωπονικού Πανεπιστημίου Αθηνών μιλούν για ένα «φυσικό κλιματιστικό» που μειώνει μέχρι και 6?C τη θερμοκρασία κατά τους καλοκαιρινούς μήνες στους χώρους που εφάπτονται της φύτευσης. Αυτά για τους επιστήμονες, γιατί οι πιο... καλλιτεχνικές φύσεις «διαβάζουν» στους κάθετους κήπους την μετάλλαξη του βαρετού, άψυχου, τσιμεντένιου τοίχου σε ζωντανή, πράσινη επιφάνεια με κίνηση και χρωματικές εναλλαγές όλο τον χρόνο!

Συνοψίζοντας τα πλεονεκτήματα τους θα λέγαμε πως:

• Βελτιώνουν την ποιότητα του αέρα συγκρατώντας τα αιωρούμενα σωματίδια και την σκόνη.
• Μειώνουν την θερμοκρασία του περιβάλλοντος εντός και εκτός κτιρίου.
• Συμβάλλουν στην εξοικονόμηση ενέργειας.
• Προστατεύουν από την υπεριώδη ακτινοβολία.
• Απορροφούν ποσότητα όμβριων υδάτων και μειώνουν τις πλημμύρες.
• Παρέχουν ηχομόνωση, περιορίζοντας τις επιπτώσεις από την ηχορύπανση.
• Προστατεύουν τις εξωτερικές επιφάνειες των κτιρίων από την φθορά του χρόνου.
• Βελτιώνουν την αισθητική όψη του κτιρίου.
• Βοηθούν στην διατήρηση της βιοποικιλότητας των αστικών περιοχών.
• Αποτελούν καταφύγιο για τα πουλιά.
• Στον αντίποδα τα μειονεκτήματα τους είναι:
• Το υψηλό κόστος κατασκευής (200-400 €/τ.μ.).
• Η κατανάλωση νερού για την άρδευσή τους- και το οποίο δεν είναι πάντα ανακυκλώσιμο-με ότι αυτό συνεπάγεται για την επάρκεια και το αντίτιμό του.
• Η χρήση πολλών μη ανακυκλώσιμων συνθετικών υλικών.
• Η κατανάλωση ενέργειας για τον φωτισμό τους.

Συμπερασματικά, ξεπερνώντας το οικονομικό κόστος και σεβόμενοι τις όποιες οικολογικές ανησυχίες, θα θέλαμε να σταθούμε στην τεράστια ανάγκη των ανθρώπων των μεγαλουπόλεων για ποιότητας ζωής μέσα σε ένα πράσινο περιβάλλον και οι κάθετοι κήποι είναι μια «φρέσκια» πρόταση!

Tip
Δεν ξέρουμε αν οι κρεμαστοί κήποι της Βαβυλώνας υπήρξαν πραγματικά το 600 π.χ., ξέρουμε όμως ότι μπορούν να υπάρξουν σήμερα σε όλο τους το μεγαλείο!

ΗΜΕΡΗΣΙΑ
"Η" 11/8

Άμεσα μέτρα δροσισμού που έχουν μικρό κόστος. Φυσικός αερισμός του σπιτιού με ανεμιστήρες, σκίαση και νέοι λαμπτήρες

Tου ΓΙΑΝΝΗ ΕΛΑΦΡΟΥ

Με το θερμόμετρο να πιάνει 40 βαθμούς Κελσίου και πάνω η αναζήτηση δροσιάς μοιάζει με το κυνήγι του χαμένου θησαυρού. Πολύ περισσότερο όταν η βαριά χρήση κλιματισμού, η πιο διαδεδομένη απάντηση στη ζέστη την τελευταία δεκαπενταετία, αποδεικνύεται οικονομικά και οικολογικά ασύμφορη; Βεβαίως, μαγικές απαντήσεις δεν υπάρχουν. Ειδικά σε συνθήκες καύσωνα και πολύ περισσότερο μέσα στην Αθήνα και πολλές ακόμα ελληνικές πόλεις, που έχουν κτιστεί με τρόπο που δημιουργεί συνθήκες τοπικού θερμοκηπίου.

Τι μπορούμε να κάνουμε λοιπόν; Καταρχήν, ας δούμε τα μέτρα που μπορούν να εφαρμοστούν άμεσα. Αναμφίβολα, το πρώτο είναι ο φυσικός δροσισμός του σπιτιού μας. Πολύ απλά, προσπαθούμε να κρατήσουμε εκτός οικίας -όσο είναι δυνατό- τον ζεστό αέρα του μεσημεριού και των πρώτων ωρών του απογεύματος και δημιουργούμε συνθήκες για ανανέωση του αέρα τις βραδινές ώρες, που η θερμοκρασία του εξωτερικού αέρα πέφτει. Ανοίγοντας πόρτες και παράθυρα, δημιουργούμε συνθήκες για αέρια ρεύματα, για να πάρει η νύχτα ένα μέρος έστω του πυρετού της ημέρας. Σε αντίθεση με τα κλιματιστικά, ο φυσικός δροσισμός έχει ήπιο τρόπο ανταλλαγής θερμότητας με το εξωτερικό περιβάλλον.

Η ανακούφιση από τον δροσισμό μπορεί να γίνει πολύ μεγαλύτερη με τη χρήση ανεμιστήρων, ιδιαίτερα ανεμιστήρων οροφής. Οι ανεμιστήρες ενισχύουν το φαινόμενο του φυσικού αερισμού, με ελάχιστη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας. Οι ανεμιστήρες έχουν πολύ μικρότερο κόστος αγοράς από τα κλιματιστικά, καταναλώνουν πολύ λιγότερο ρεύμα (μόλις το 3% - 7% του ενεργοβόρου κλιματιστικού), δεν εκπέμπουν θερμότητα στον περιβάλλοντα χώρο, ούτε έχουν μεγάλη συνεισφορά στο φαινόμενο του θερμοκηπίου (από 15 έως 30 φορές λιγότερο). Η χρήση τους συμφέρει δηλαδή και την τσέπη μας και το περιβάλλον. Ακόμα και σε υψηλές θερμοκρασιακές συνθήκες μπορούν να εξαλείψουν την αναγκαιότητα κλιματισμού ή να την περιορίσουν στο ελάχιστο. Στα υπέρ τους είναι η πολύ καλή αίσθηση δροσιάς που δημιουργούν, ειδικά οι οροφής, καθώς δημιουργούν μια δροσερή αύρα που ανακουφίζει παίρνοντας θερμότητα από το σώμα και ανανεώνοντας ήπια τον αέρα του χώρου. Οι ανεμιστήρες οροφής ανακατανέμουν και τον αέρα εντός του δωματίου, ανεβάζοντας ψηλά τα ψυχρότερα στρώματα αέρα που βρίσκονται κοντά στο πάτωμα.

«Πρακτικά, η χρήση ανεμιστήρων οροφής μειώνει την αναγκαιότητα χρήσης κλιματιστικών συστημάτων στα κτίρια. Από μελέτες σε κτίρια κατοικιών και σχολείων στην Ελλάδα προκύπτει ότι η χρήση ανεμιστήρων οροφής σε κτίρια που εφαρμόζουν κατάλληλες τεχνικές φυσικού δροσισμού (επαρκή σκίαση και νυχτερινό αερισμό) πρακτικά καταργεί την ανάγκη εγκατάστασης κλιματιστικού συστήματος, καθώς συντελεί στη δημιουργία συνθηκών θερμικής άνεσης σε σχετικά υψηλές μεν θερμοκρασίες, οι οποίες, όμως, στα φυσικά δροσιζόμενα κτίρια είναι αρκετά χαμηλότερες από τις εξωτερικές», σημειώνει μελέτη του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΚΑΠΕ).

Στους 29 βαθμούς

Σε περίπτωση που η χρήση κλιματισμού θεωρηθεί αναπόφευκτη είναι σημαντικό να ληφθούν μέτρα για την μέγιστη απόδοσή του, χωρίς θερμοκρασιακές υπερβολές. Το να κατεβάζουμε τον θερμοστάτη και να δημιουργούμε συνθήκες Σιβηρίας εσωτερικά, ενώ έξω επικρατεί «Σαχάρα» δεν προσθέτει σε άνεση, απεναντίας. Η ρύθμισή του στους 29 βαθμούς Κελσίου (και όχι βεβαίως στους 26) είναι ικανή για να μας ανακουφίσει από τη ζέστη.

Στα άμεσα μέτρα αντιμετώπισης του καύσωνα περιλαμβάνεται η σκίαση των επιφανειών, είτε με τεχνητό τρόπο (τέντες), είτε με την ανάπτυξη φυσικής σκίασης, που είναι και η πιο αποτελεσματική. Η ύπαρξη φυσικής σκίασης, στον καυτό μεσογειακό Νότο, αποτελεί βασική πλευρά μιας βιοκλιματικής αρχιτεκτονικής. Ομως, η ανάπτυξη δέντρων, που με τα φυλλώματά τους θα σκιάζουν την οικία, δεν είναι προφανώς υπόθεση ενός ή δύο χρόνων, απαιτεί σχεδιασμό. Πολύ λιγότερο χρόνο απαιτεί η δημιουργία μιας πυκνής φυλλωσιάς σε μια πέργκολα. Επιπλέον, θετικά λειτουργεί στη μείωση της ζέστης η αντικατάσταση των λαμπτήρων πυρακτώσεως από τους νέους λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας.

Αλλά να μην ξεχνάμε, η αντιμετώπιση του καύσωνα απαιτεί ψυχραιμία, συχνά ντους, ελαφρύ φαγητό. Η ζέστη μάς θέλει... cool.

Βιοκλιματικά κτίρια, ασπίδα σε υψηλές θερμοκρασίες

Η μεσοπρόθεσμη αντιμετώπιση των περιστατικών καύσωνα και των νησίδων υψηλής θερμοκρασίας στις πόλεις απαιτεί μέτρα ευρύτερα, πολιτικές παρεμβάσεις και τεχνολογικές εφαρμογές για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής. Η μεγάλη ανάπτυξη του αστικού, αλλά και του περιαστικού πρασίνου στις ελληνικές τσιμεντουπόλεις, η δημιουργία πράσινων ρευμάτων ανανέωσης του αέρα εντός των οικιστικών συγκροτημάτων αποτελούν ορισμένα μόνο από τα μέτρα που πρέπει να λάβει η πολιτεία.

Μεγάλη μπορεί να είναι η συνεισφορά του βιοκλιματικού οικοδομικού σχεδιασμού, δηλαδή του σχεδιασμού που λαμβάνοντας υπόψη το κλίμα κάθε περιοχής, στοχεύει στην εξασφάλιση των ποιοτικών συνθηκών εντός της οικίας (θερμική και οπτική άνεση, ποιότητα αέρα) με την ελάχιστη δυνατή κατανάλωση ενέργειας, αξιοποιώντας την ίδια τη φύση.

Ο βιοκλιματικός σχεδιασμός ξεκινά από τον προσανατολισμό του κτιρίου, τον συνδυασμό φυσικής και τεχνητής σκίασης, την αποτελεσματική μόνωση (οροφή, τοίχοι, ανοίγματα). Από μετρήσεις του ΚΑΠΕ σε βιοκλιματικά δροσιζόμενες κατοικίες στην Ελλάδα προκύπτει ότι η θερμοκρασία μέσα στα κτίρια είναι σημαντικά χαμηλότερη από την εξωτερική θερμοκρασία (ώς και 10 °C ), ενώ παράλληλα παρατηρούνται συνθήκες άνεσης σε πολύ υψηλότερες θερμοκρασίες (ώς και 31,5 °C ), καθώς λόγω των δροσερών δομικών στοιχείων και των ρευμάτων αέρα μέσα στους χώρους η παραμονή γίνεται ευχάριστη.

Βιοκλιματικές επεμβάσεις μπορούν να γίνουν όμως ακόμα κι όταν ένα κτίριο δεν έχει κατασκευαστεί εξαρχής με αυτό τον τρόπο.

Η βαφή των εξωτερικών τοίχων με άσπρο χρώμα, αποτελεί ένα πρώτο βήμα γα την αντιμετώπιση της καλοκαιρινής ζέστης. Η υψηλής ποιότητας θερμομόνωση, που κρατά το σπίτι δροσερό το καλοκαίρι και ζεστό τον χειμώνα, είναι μια δαπάνη που πιάνει τόπο.

Ακόμα καλύτερα αποτελέσματα φέρνουν τα λεγόμενα «ψυχρά υλικά», τα οποία μπορούν να μειώσουν τις ανάγκες κλιματισμού από 20% - 40% και να κατεβάσουν τη θερμοκρασία περιβάλλοντος στα αστικά κέντρα από 1,5 έως 2 βαθμούς Κελσίου.

Τα «ψυχρά υλικά» κατακρατούν λιγότερη θερμότητα, καθώς αντανακλούν την ηλιακή ακτινοβολία σε μεγαλύτερα ποσοστά. Ξεχωρίζουν τα υλικά της ψυχρής οροφής. Πρόκειται για λευκά υλικά επικάλυψης, μεγάλης ανακλαστικότητας, που επιτρέπουν την κατακόρυφη μείωση της θερμοκρασίας των επιφανειών, άρα και της ανάγκης ψύξης και κλιματισμού. Η ποικιλία των ψυχρών υλικών είναι σήμερα πολύ μεγάλη: ψυχρή άσφαλτος, ψυχρές πλάκες πεζοδρομίων, ψυχρά υλικά επικάλυψης. Αξιοσημείωτο είναι το γεγονός ότι πολλά απ' αυτά παράγονται στην Ελλάδα.

Στη μάχη κατά των υψηλών θερμοκρασιών μπορούν να χρησιμοποιηθούν και τα θερμοχρωμικά υλικά, τα οποία αλλάζουν χρώμα, ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος. Τα υλικά αυτά είναι τον χειμώνα έγχρωμα (απορροφώντας μεγαλύτερη θερμότητα) και το καλοκαίρι λευκά, λειτουργώντας ως ψυχρά υλικά.

kathimerini gr

Φωτοβολταϊκά εμπνευσμένα από τηλεσκόπιο παράγουν διπλάσια ενέργεια

Μια νέα γενιά φωτοβολταϊκών που παράγουν διπλάσια ποσότητες ενέργειας ανέπτυξαν φοιτητές και ερευνητές του πανεπιστημίου της Αριζόνα.

Για την ανάπτυξη της νέας τεχνολογίας οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κυρτά κάτοπτρα έτσι ώστε να εστιάσουν τις ακτίνες του ήλιου σε μια γυάλινη μπάλα που διαχέει το φως σε ένα φωτοβολταϊκό πάνελ, σχέδιο εμπνευσμένο από τα τηλεσκόπια.

Σημειώνεται ότι τα νέα φωτοβολταϊκά πάνελ αποτελούνται από ηλιακές κυψέλες υψηλής αποδοτικότητας, που συνήθως χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές στο διάστημα.

Πρόκειται για πρωτοποριακούς ηλιακούς ιχνηλάτες που δεν κάθονται παθητικά κάτω από τον ήλιο αλλά τον ακολουθούν χάρη στην περιστρεφόμενη βάση τους.

«Η λειτουργία του ιχνηλάτη είναι πλήρως αυτοματοποιημένη. Το σύστημα ξυπνά το πρωί και γυρνά προς την ανατολή. Ξέρει από πού ανατέλλει ο ήλιος. Ακολουθεί τον ήλιο καθ’ όλη τη διάρκεια της ημέρας μέχρι το βράδυ. Μετά ο ιχνηλάτης ξεκουράζεται», δήλωσε ο ερευνητής Blake Coughenour, που συμμετείχε στην ανάπτυξη των νέων φωτοβολταϊκών.

Αυτό που καθιστά τους συγκεκριμένους ιχνηλάτες τόσο ξεχωριστούς είναι τα κάτοπτρα.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την εμπειρία που έχουν από τα κάτοπτρα των τηλεσκόπιων έτσι ώστε να κατασκευάσουν ένα κάτοπτρο σε σχήμα πιάτου που συγκεντρώνει την ηλιακή ακτινοβολία στα φωτοβολταϊκά.

Η Αμερικανική Υπηρεσία Ενέργειας έχει ήδη χορηγήσει στους ερευνητές 1,5 εκατομμύριο δολάρια για να συνεχίσουν την έρευνά τους πάνω στην πρωτοποριακή αυτή τεχνολογία.

Σε δηλώσεις του ο Roger Angel, καθηγητής αστρονομίας και οπτικών επιστημών στο πανεπιστήμιο της Αριζόνα, τόνισε: «Τα περισσότερα κάτοπτρα στα ηλιακά πάρκα χρησιμοποιούνται για θερμική παραγωγή, εστιάζοντας τις ακτίνες του ήλιου σε έναν αγωγό όπου το νερό θερμαίνεται και μετατρέπεται σε ατμό. Για να γίνει αυτό τα κάτοπτρα πρέπει να έχουν κυλινδρικό σχήμα. Αυτό που μάθαμε εδώ είναι πώς να λυγίζουμε το γυαλί με ακρίβεια έτσι ώστε να εστιάσει σε ένα συγκεκριμένο σημείο ή γραμμή».

econews

Νέα φωτοβολταϊκά αξιοποιούν και την υπέρυθρη ακτινοβολία

Ερευνητές του ΜΙΤ δημιούργησαν ένα νέο φωτοβολταϊκό στοιχείο, το οποίο απορροφά φως υπέρυθρων συχνοτήτων και το μετατρέπει σε ηλεκτρική ενέργεια.

Περίπου το 40% της ηλιακής ενέργειας που φτάνει στη Γη είναι υπέρυθρη ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, φως δηλαδή λίγο μικρότερης συχνότητας από αυτό που βλέπουν τα μάτια μας. Τα συμβατικά σημερινά φωτοβολταϊκά στοιχεία που αποτελούνται από πυρίτιο δεν εκμεταλλεύονται το φως χαμηλότερων συχνοτήτων, με συνέπεια μεγάλος μέρος της ηλιακής ενέργειας να πηγαίνει χαμένο και να μη μετατρέπεται σε ηλεκτρισμό.

Ένα νέο είδος φωτοβολταϊκών όμως με βάση το άνθρακα, υπόσχεται να αλλάξει τα δεδομένα, ενώ ένας μελλοντικός συνδυασμός άνθρακα και πυριτίου ενδεχομένως να εκμεταλλεύεται το μέγιστο δυνατό από το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας.

Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία, εκμεταλλεύονται το φωτοηλεκτρικό φαινόμενο, την ανακάλυψη για την οποία πήρε το Νόμπελ Φυσικής ο ’λμπερτ Αινστάιν, κατά το οποίο φωτόνια που προσπίπτουν σε ένα υλικό, μεταφέρουν την κινητική τους ενέργεια στα ηλεκτρόνια του υλικού, παράγοντας ηλεκτρικό ρεύμα. Τα πιο εξελιγμένα σημερινά φωτοβολταϊκά, έχουν αποδοτικότητα που δεν ξεπερνά το 40%. Αυτό σημαίνει πως μετατρέπουν σε ηλεκτρισμό, ένα μικρό ποσοστό της διαθέσιμης ηλιακής ενέργειας που δέχονται, αφήνοντας μεγάλα περιθώρια για νέες ανακαλύψεις που θα ανεβάσουν την απόδοση αυτή.

Το νέο φωτοβολταϊκό, φτιάχνεται από δύο εξωτικές μορφές του άνθρακα: το μόριο C60, ένα 20εδρο μόριο άνθρακα που θυμίζει σε σχήμα μπάλα ποδοσφαίρου και πρωτοκατασκευάστηκε στο εργαστήριο το 1985 και νανοσωλήνες άνθρακα, μια κυλινδρική δομή από γραφίτη που ανακαλύφθηκε το 1991. Είναι η πρώτη φορά που κατασκευάζεται τέτοιου είδους φωτοβολταϊκό, εξέλιξη που οφείλεται στην ανάπτυξη τεχνικών παρασκευής νανοσωλήνων σε ευρεία κλίμακα καθώς προκειμένου να λειτουργήσουν ικανοποιητικά, η καθαρότητα των νανοσωλήνων πρέπει να είναι πολύ υψηλή. Ακόμη, οι νανοσωλήνες απορροφούν το φως με πολύ γοργό ρυθμό, με αποτέλεσμα να μη χρειάζονται πολλοί νανοσωλήνες σε κάθε στοιχείο, γεγονός που σημαίνει πως τα στοιχεία αυτά θα είναι αρκετά ελαφρύτερα από τα σημερινά.

Οι νέες ανακαλύψεις συνήθως είναι πρώιμες εκδοχές ενός βελτιωμένου προϊόντος που τις ακολουθεί και συνοδεύονται από αρκετές ατέλειες. Αν και προς το παρόν έχουν μικρή απόδοση, της τάξης του 0.1%, νέες βελτιωμένες εκδοχές υπόσχονται καλύτερα αποτελέσματα στο μέλλον με βελτιώσεις που έχουν ήδη σχεδιαστεί, όπως αλλαγές στο σχήμα και στο μέγεθος των στρωμάτων από τα υλικά που αποτελούν το στοιχείο. Σε κάθε περίπτωση, η αξιοποίηση της υπέρυθρης ενέργειας της ηλιακής ακτινοβολίας, αποτελούσε έναν από τους μεγάλους στόχους των ερευνητών στο πεδίο αυτό κι ανοίγει νέους δρόμους στην έρευνα προς την ανάπτυξη αποδοτικότερων φωτοβολταϊκών. 

naftemporiki gr

----------

[1]Το φάσμα της ηλιακής ακτινοβολίας που φτάνει στην επιφάνεια της γης είναι κατά :
42,1 % η υπέρυθρη περιοχή ( 800-1400 nm )
51,8 % η ορατή περιοχή ( 400-800 nm )
6,1 % η υπεριώδης περιοχή ( 290-400 nm )

ΣΚΙΑΣΗ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟΥ ΚΑΘΑΡΑ ΘΕΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ

Η αποτελεσματική αντιμετώπιση του φαινομένου των σκιάσεων σε φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, αποκτά ιδιαίτερο ενδιαφέρον για σχεδιαστές και υποψήφιους επενδυτές στην Ελλάδα, όσο αυξάνεται ο αριθμός των φωτοβολταϊκών συστημάτων σε στέγες.

Στην αγορά πλέον διατίθενται αρκετές τεχνικές λύσεις για την ελαχιστοποίηση απωλειών παραγωγής ηλιακής ενέργειας. Ωστόσο, παραμένει ιδιαίτερα σημαντικός ο προσεκτικός σχεδιασμός που συνυπολογίζει εκ των προτέρων τις τεχνικές και ενεργειακές ιδιαιτερότητες.

Πρέπει να σημειωθεί ότι οι υψηλές απώλειες λόγω συνθηκών σκίασης που αναφέρονται συνήθως αφορούν γενικά σε στιγμιαίες τιμές. Mία σκίαση δεν εξαρτάται μόνο από την τοποθεσία, το μέγεθος και την αιτία που την προκαλεί αλλά και από τις καιρικές συνθήκες, την ώρα και την εποχή.
Η χρονική διάρκεια των σκιάσεων τις περισσότερες φορές είναι περιορισμένη, οι σκιάσεις δηλαδή σε καμία περίπτωση δεν επηρεάζουν συνεχώς την ενεργειακή απόδοση. Είναι βέβαιο όμως ότι με το σωστό σχεδιασμό, η απόδοση μερικώς σκιασμένων εγκαταστάσεων μπορεί να βελτιωθεί αισθητά.
Έξι βήματα για να εξασφαλίσετε τη βέλτιστη απόδοση
Γενικά, προκειμένου η λειτουργία μιας φωτοβολταϊκής εγκατάστασης να είναι αποδοτική, απαιτείται η μέγιστη αξιοποίηση της ηλιακής ενέργειας σε ώρες υψηλής ακτινοβολίας. Γι’ αυτό δεν θα πρέπει να σχεδιάζονται εγκαταστάσεις σε συνθήκες μόνιμης σκίασης. Επιπλέον θα πρέπει να αποφεύγεται κατά το δυνατόν η σκίαση κατά τις ώρες της έντονης ηλιοφάνειας (μεσημέρια, θερινοί μήνες). Υπό αυτές τις προϋποθέσεις, η απόδοση της φωτοβολταϊκής εγκατάστασης μπορεί, ακολουθώντας τους επόμενους έξι κανόνες μελέτης και σχεδιασμού, να βελτιστοποιηθεί ώστε οι απώλειες λόγω σκίασης να ελαχιστοποιηθούν.

Ανάλυση της διάρκειας σκίασης επάνω στη γεννήτρια
1)    Ένωση φωτοβολταϊκών πλαισίων με παρόμοια πρόσπτωση ηλιακής             ακτινοβολίας σε στοιχειοσειρές
2)    Σύνδεση των στοιχειοσειρών σε μετατροπέα που διαθέτει περισσότερους             από έναν ανιχνευτές σημείου μέγιστης ισχύος (MPP Tracker)
3)    Κατάλληλος προσανατολισμός των φωτοβολταϊκών  πλαισίων 
4)    Επιλογή ενός μετατροπέα κατάλληλου για συνθήκες σκίασης
5)    Σωστός σχεδιασμός της τάσης της γεννήτριας

1.    Ανάλυση της διάρκειας σκίασης στη γεννήτρια
Κατ' αρχήν πρέπει να  εξακριβωθεί πότε, πού και με ποια ένταση εμφανίζονται οι σκιάσεις και πώς αυτές κατανέμονται κατά τη διάρκεια της  ημέρας. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει να συνυπολογιστεί μία σειρά από παραμέτρους  ενώ υπάρχουν  και διάφορες μέθοδοι  και εργαλεία διαθέσιμα - από έναν απλό δείκτη πορείας της ηλιακής ακτινοβολίας μέχρι μια ηλεκτρονική συσκευή ανάλυσης με GPS, πυξίδα και ενσωματωμένη ψηφιακή κάμερα για λήψεις ορίζοντα.

2.    Ένωση φωτοβολταϊκών πλαισίων με παρόμοια πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας σε στοιχειοσειρές
Όταν εξακριβωθεί ο επιθυμητός αριθμός και η κατάλληλη διάταξη των φωτοβολταϊκών πλαισίων, θα πρέπει να ενωθούν σε στοιχειοσειρές τα μέρη εκείνα που δέχονται αντίστοιχη  ακτινοβολία (ή αντίστοιχη σκίαση). Διότι όταν συνδέονται σε σειρά πλαίσια με διαφορετική πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας, σχηματίζονται στη  χαρακτηριστική καμπύλη ισχύος της στοιχειοσειράς πολλά «τοπικά» σημεία μέγιστης ισχύος, ένα για κάθε κατάσταση ηλιακής ακτινοβολίας. Καθώς κάθε στοιχειοσειρά μπορεί να λειτουργήσει σε ένα μόνο σημείο μέγιστης ισχύος, ο βασικός στόχος  είναι να δημιουργηθούν όσο το δυνατόν λιγότερες ανομοιογενείς στοιχειοσειρές.
Στην πράξη βέβαια, θα πρέπει  να προσδιοριστεί ο βαθμός σκίασης (ώρα, διάρκεια, ένταση) που κατηγοριοποιεί ένα πλαίσιο ως "σκιασμένο". Εδώ κατά κανόνα υπάρχουν διάφορες διαβαθμίσεις. Επιπλέον καθοριστικό ρόλο παίζει και το μήκος των στοιχειοσειρών όσον αφορά στο βαθμό απόδοσης του μετατροπέα -που εξαρτάται από την τάση- αλλά και στην περιοχή  του εύρους  τάσης  εισόδου, όπου ο ανιχνευτής MPP λειτουργεί.

3. Σύνδεση των στοιχειοσειρών σε μετατροπέα που διαθέτει περισσότερους από έναν ανιχνευτές σημείου μέγιστης ισχύος (MPP Tracker)
Ο τρίτος κανόνας βασίζεται στο δεύτερο: Εδώ πρόκειται για τη σύνδεση στοιχειοσειρών ή τμημάτων συστοιχιών με διαφορετική πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας ακόμη και σε ξεχωριστές εισόδους μετατροπέων με περισσότερους από έναν ανιχνευτές σημείου μέγιστης ισχύος (MPP-Tracker). Η παράλληλη σύνδεση των στοιχειοσειρών με διαφορετική πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας σε έναν κοινό ανιχνευτή σημείου μέγιστης ισχύος μπορεί να προκαλέσει σημαντικές απώλειες καθώς ένα μέρος των πλαισίων βασικά δεν θα λειτουργεί στο βέλτιστο σημείο ισχύος. Εάν όμως οι στοιχειοσειρές πρέπει να συνδεθούν παράλληλα, επειδή για παράδειγμα δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί μετατροπέας με περισσότερους από έναν ανιχνευτές σημείου μέγιστης ισχύος, θα πρέπει όλες να παρουσιάζουν την ίδια πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας.

4. Κατάλληλος προσανατολισμός των φωτοβολταϊκών πλαισίων
Ένα φωτοβολταϊκό πλαίσιο αποτελείται από ξεχωριστές ηλιακές κυψέλες  που σχηματίζουν μια μακρά σειρά κυψελών, η οποία χωρίζεται μέσω των παρακαμπτήριων   διόδων, ανάλογα με τις ανάγκες, σε αρκετά μικρότερα τμήματα στοιχειοσειρών. Και εδώ προκύπτει το πρόβλημα του διαχωρισμού των κυψελών με διαφορετική πρόσπτωση ηλιακής ακτινοβολίας από τα διαφορετικά ρεύματα του σημείου μέγιστης ισχύος. Οι δίοδοι παράκαμψης διασφαλίζουν ότι σε περίπτωση που ένα τμήμα σκιάζεται, επηρεάζεται μόνο η δική του απόδοση και όχι ολόκληρου του πλαισίου. Στην περίπτωση λοιπόν που πέσει σκιά στο πλαίσιο, θα πρέπει να εξεταστεί αν αυτό το γεγονός επηρεάζει πολύ μόνο κάποια τμήματα ή λιγότερο μεν αλλά συνολικά όλα τα τμήματα του πλαισίου. Γιατί όσο μικρότερος ο αριθμός των μερικώς σκιασμένων τμημάτων της στοιχειοσειράς, τόσο λιγότερο παρακάμπτονται και τόσο υψηλότερη είναι η ενεργειακή απόδοση  του πλαισίου. Ανάλογα με την ανάλυση της διάρκειας σκίασης, τα φωτοβολταϊκά πλαίσια θα πρέπει να σχεδιάζονται έτσι ώστε κάθε φορά να επηρεάζονται όσο το δυνατόν λιγότερα τμήματα των στοιχειοσειρών των πλαισίων.
•    Πλευρική σκίαση: Κάθετος προσανατολισμός πλαισίων (α)
•    Σκίαση από πάνω ή από κάτω: Οριζόντιος προσανατολισμός πλαισίων (b)
•    Εάν η κατεύθυνση της συναρμολόγησης των πλαισίων δε δέχεται επιλογές,   θα πρέπει, εάν γίνεται, να χρησιμοποιηθούν πλαίσια με άλλη διάταξη   κυψελών και διόδων παράκαμψης (c) και (d).

Σε συνθήκες πλευρικής σκίασης (α) συστήνεται κάθετος προσανατολισμός των πλαισίων. σε συνθήκες οριζόντιας σκίασης (β) αντίστοιχα οριζόντιος προσανατολισμός
Στο παράδειγμα (γ) σε κάθε περίπτωση είναι ενεργές και οι τρεις δίοδοι παράκαμψης. Στον τύπο πλαισίου (δ) μόνο μία. Έτσι αξιοποιείται ένα  σημαντικά μεγαλύτερο ποσοστό της  ισχύος.

5. Επιλογή ενός μετατροπέα κατάλληλου για συνθήκες σκίασης
Κάθε μετατροπέας με περισσότερους από ένα ανιχνευτές σημείου μέγιστης ισχύος (MPP Tracker), δεν είναι και ο κατάλληλος για μερικώς σκιασμένες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις. Διότι ακόμη και εάν τα μη σκιασμένα και σκιασμένα πλαίσια, σύμφωνα με τον κανόνα 1, συνδεθούν σε διαφορετικούς ανιχνευτές σημείου μέγιστης ισχύος, ο ανιχνευτής στη δεύτερη περίπτωση θα πρέπει να μπορεί να διαχειριστεί διαφορετικά μέγιστα ισχύος. Αυτό συμβαίνει γιατί η σκίαση δεν εμφανίζεται σχεδόν ποτέ σε όλα τα πλαίσια  ταυτόχρονα και με την ίδια ένταση. Γι' αυτό το λόγο, στην καμπύλη απόδοσης των μερικώς σκιασμένων στοιχειοσειρών δεν δημιουργείται μόνο ένα, αλλά κατά κανόνα περισσότερα μέγιστα, τα οποία επιπλέον μπορεί να βρίσκονται σε σημαντικά διαφορετικές τάσεις.

Ο ανιχνευτής σημείου μέγιστης ισχύος υπολογίζει το πραγματικό, δηλαδή το καθολικό σημείο μέγιστης ισχύος. Οι συμβατικοί ανιχνευτές δεν είναι πάντα κατάλληλοι  αφού, προκειμένου να μην προκαλέσουν άσκοπες απώλειες λόγω αναζήτησης στις μη σκιασμένες φωτοβολταϊκές εγκαταστάσεις, τις περισσότερες φορές έχουν περιορισμένο πεδίο αναζήτησης. Έτσι, μπορεί ο ανιχνευτής σημείου μέγιστης ισχύος να μη βρίσκει το βέλτιστο σημείο ισχύος της στοιχειοσειράς γιατί αυτό βρίσκεται εκτός του πραγματικού πεδίου αναζήτησής του.

Σε ανιχνευτές ειδικούς για σκιάσεις, το πεδίο αναζήτησής τους μπορεί να επεκταθεί σημαντικά για να μη διατρέχουν τον κίνδυνο να "κολλήσουν" σε ένα τυχόν τοπικό μέγιστο. Ένας τέτοιος ειδικός ανιχνευτής σημείου μέγιστης ισχύος είναι ο Opti-Trac-Global-Peak της SMA, ο οποίος διατίθεται σε όλους τους νέους  μετατροπείς της SMA και μπορεί να ενεργοποιηθεί από το μενού. Μία επιπλέον ιδιαιτερότητα του OptiTrac-Global-Peak: Παρά το ευρύ πεδίο αναζήτησης προκύπτει μία ετήσια απώλεια απόδοσης που δεν ξεπερνάει τις 0.2 ποσοστιαίες μονάδες. Αντίθετα, το κέρδος απόδοσης από τη συνεχή λειτουργία σε καθολικό σημείο μέγιστης ισχύος μπορεί να ανέλθει σε περίπου 20% ανάλογα με τις συνθήκες σκίασης.

6. Σωστός σχεδιασμός της τάσης  της γεννήτριας
Τέλος, θα πρέπει να ληφθεί υπ' όψιν η δυνητικά χαμηλότερη τάση των μερικώς σκιασμένων στοιχειοσειρών και κατά τον υπολογισμό   της τάσης ολόκληρης της εγκατάστασης. Ο "κλασικός" υπολογισμός  της τάσης της γεννήτριας στο κατώτατο όριο τάσης εισόδου του μετατροπέα (UMPP (70°C) μπορεί να μην είναι κατάλληλος και να οδηγήσει σε πτώση κάτω από την ελάχιστη τάση σημείου μέγιστης ισχύος του μετατροπέα. Ως αποτέλεσμα δεν θα μπορεί να ρυθμιστεί το σημείο μέγιστης ισχύος που θα βρίσκεται εκεί.

< OptiTrac (μπλε βέλος) και OptiTrac Global Peak (κόκκινο βέλος): Ο ειδικός για τη σκίαση ανιχνευτής σημείου μέγιστης ισχύος έχει ένα σημαντικά μεγαλύτερο πεδίο αναζήτησης και μπορεί να βρει το μέγιστο απόδοσης και σε μερικώς σκιασμένες στοιχειοσειρές.

 

< Σε συνθήκες σκίασης μειώνεται η τάση του σημείου μέγιστης ισχύος.
Για να μπορεί να ρυθμιστεί το σημείο μέγιστης απόδοσης, η περιοχή τάσης εισόδου του μετατροπέα θα πρέπει να είναι αρκετά μεγάλη.

Συμπέρασμα: Η υλοποίηση μερικώς σκιασμένων φωτοβολταϊκών εγκαταστάσεων αποτελεί ένα έργο με αρκετές προκλήσεις. Η πρόκληση όμως μπορεί να αντιμετωπιστεί με επιτυχία με το σωστό σχεδιασμό, τις απαραίτητες τεχνικές γνώσεις και τους σωστούς μετατροπείς.

 econ3 || Περιοδικό για την οικονομία την οικολογία και την κατασκευή