Ηλιακή Ξήρανση

Η ηλιακή ενέργεια που συλλέγει η γη κατά την διάρκεια ενός χρόνου είναι δέκα φορές μεγαλύτερη από τις συνολικές πηγές φυσικών καυσίμων, συμπεριλαμβανομένων εκείνων των αποθεμάτων που δεν έχουν ανακαλυφθεί ή εξερευνηθεί και που δεν είναι ανανεώσιμα. Ο ήλιος καθώς στέλνει στην γη ενέργεια ισχύος 150.109MW. Από την ενέργεια αυτή το 30% ανακλάται στο διάστημα από τα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας. Το 46% φτάνει στην επιφάνεια της γης όπου μετατρέπεται σε θερμότητα και επανακλάται με θερμική ακτινοβολία μεγάλου μήκους κύματος. Από το υπόλοιπο 24% το 23% δαπανάται για την εξάτμιση του νερού των θαλασσών και το εναπομένον 1% για την αιολική ενέργεια, την ενέργεια των κυμάτων, καθώς και την φωτοσύνθεση.

Η άμεση χρήση της ηλιακής ενέργειας με την παραγωγή και εγκατάσταση συσκευών αποτέλεσε καινοτομία στην ενεργειακή εξέλιξη του ανθρώπου. Ενώ η έμμεση ηλιακή ενεργεία επιδρά με φυσικές διαδικασίες στο νερό, τον αέρα και τη φωτοσύνθεση, η άμεση χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας απαιτεί ειδικά σχεδιασμένα και εγκατεστημένα τεχνικά συστήματα προκειμένου να απορροφούν και να μετατρέπουν τη συλλεγόμενη ηλιακή ενέργεια.

Τα συστήματα συλλογής και μετατροπής της ηλιακής ενέργειας διακρίνονται στις παρακάτω κατηγορίες:

  1. Συστήματα απευθείας μετατροπής της ενέργειας σε θερμότητα. Η μετατροπή αυτή μπορεί να γίνει με ενεργητικά συστήματα όπως είναι οι ηλιακοί συλλέκτες και οι ηλιακές λίμνες, η με παθητική συλλογή από το ίδιο το κτίριο, τα θερμοκήπια κλπ.
  2. Συστήματα μετατροπής με ενδιάμεσο θερμοδυναμικό μετασχηματισμό, όπου η θερμότητα χρησιμοποιείται για την δημιουργία ατμού, παραγωγή έργου και τελικά ηλεκτρισμό.
  3. Συστήματα απευθείας μετατροπής σε ηλεκτρισμό, με πιο διαδεδομένο τα φωτοβολταικά κύτταρα στα οποία γίνεται η φωτοβολταϊκή μετατροπή.
  4. Συστήματα μετατροπής της ηλιακής ενέργειας σε χημική ενέργεια, όπως η παραγωγή βιομάζας μέσω της φωτοσύνθεσης, η παραγωγή H2 με φωτοηλεκτρόλυση κ.α.

 

Υπάρχουν πολλοί και διαφορετικοί τύποι ηλιακών ξηραντηρίων. Το έργο ALL4WASTE διαθέτει ηλιακό ξηραντήρα τύπου θερμοκηπίου, καθώς και υβδριδικό κλειστό σύστημα ξήρανσης, που αξιοποιεί την ηλιακή ενέργεια, σε συνδυασμό με την ηλεκτρική ενέργεια για την ξήρανση οργανικών αποβλήτων.

Αναφέρεται ότι, η τεχνολογία της ηλιακής ξήρανσης έχει εφαρμοστεί ευρέως στην ξήρανση της ιλύος, έως ότου το τελικό παραγόμενο προϊόν να έχει περιεκτικότητα σε στερεά άνω του 70%. Σημειώνεται ότι, λόγω της ανάπτυξης θερμοκρασιών άνω των 50οC για μεγάλο χρονικό διάστημα, η ιλύς υγιεινοποιείται και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εδαφοβελτιωτικό. Επιπλέον, η ξηραμένη ιλύς που παράγεται από την ηλιακή ξήρανση παρουσιάζει μεγάλη θερμογόνο δύναμη και άρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως καύσιμο σε επακόλουθη θερμική αξιοποίηση, είτε επί τόπου της εγκατάστασης είτε σε μεγαλύτερες εγκαταστάσεις καύσης (ΔΕΗ, τσιμεντοβιομηχανία, εγκαταστάσεις καύσης απορριμμάτων)

Τα θερμοκήπια:

  • είναι ελαφριές κατασκευές από γαλβανισμένη ατσάλινη κατασκευή υποστήριξης σε στεγανή τσιμεντένια επιφάνεια με τοιχία στις τρεις πλευρές ύψους 1m και πλάτους 0,25m
  • καλύπτονται είτε από κάλυμμα πολυμερούς είτε από γυαλί
  • είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες οι οποίοι καταγράφουν τις παραμέτρους παρακολούθησης στο εσωτερικό και στο εξωτερικό τους και ρυθμίζουν την διεργασία
  • διαθέτουν ρομπότ, κινούμενο όχημα ή μηχανισμό στερεωμένο στα τοιχία του θερμοκηπίου για την ανάδευση της ιλύος

Πλεονεκτήματα:

  • σημαντική μείωση της υγρασίας των οργανικών υπολειμμάτων και αποβλήτων
  • Χαμηλό κόστος επένδυσης, λειτουργίας και συντήρησης
  • Κλειστό σύστημα που περιορίζει την παραγωγή οσμών και άλλες περιβαλλοντικές οχλήσεις
  • Πλήρως αυτοματοποιημένη λειτουργία και παρακολούθηση
  • Αρθρωτό σύστημα, το οποίο επιδέχεται εύκολα αναβάθμιση