Τετάρτη, 4 Ιανουαρίου 2012

Κλείστε τον θερμοσίφωνα από το... λάπτοπ σας!

Του ΑΛΕΞΑΝΔΡΟΥ ΚΟΝΤΗ 

 Η εποχή που ο ηλεκτρικός πίνακας ενός σπιτιού θα μπορεί να αντικατασταθεί από ένα απλό πρόγραμμα στον ηλεκτρονικό υπολογιστή, με κερδισμένο το περιβάλλον αλλά και τον ετήσιο προϋπολογισμό ενός νοικοκυριού για ηλεκτρικό ρεύμα, φαίνεται να είναι πολύ πιο κοντά απ’ ό,τι φανταζόμαστε σήμερα. 

Μάλιστα, το πρόγραμμα -το οποίο, όπως προβλέπεται, θα λάβει την τελική του μορφή μέσα στην τρέχουσα δεκαετία, ρυθμίζοντας τη λειτουργία όλων των ηλεκτρικών συσκευών μιας κατοικίας- ενδεχομένως να έχει ελληνική σφραγίδα. Επιστήμονες του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδος έχουν ήδη θέσει σε εφαρμογή ένα καινοτόμο σύστημα που ελέγχει τα κλιματιστικά αλλά και τους εκτυπωτές του κτιρίου, όπου στεγάζεται το ξενόγλωσσο κρατικό ίδρυμα μεταπτυχιακών σπουδών στη Θεσσαλονίκη. 

 Σε κάθε συσκευή έχει τοποθετηθεί ένας ειδικός αισθητήρας, ο οποίος μεταβιβάζει τις πληροφορίες για την κατανάλωση ενέργειας και την εκπομπή ρύπων σε έναν κεντρικό υπολογιστή. Από τον ίδιο υπολογιστή, οι Ελληνες ερευνητές μπορούν να ρυθμίσουν τη λειτουργία των συσκευών, ανάλογα με την πιο οικονομική και φιλική για το περιβάλλον επιλογή που θα τους υποδείξει το λογισμικό, το οποίο έχουν αναπτύξει. 

Περιβαλλοντικά οφέλη 

 Η φιλοσοφία του συστήματος είναι απλή, η εφαρμογή του, όμως, αποδεικνύεται ήδη εξαιρετικά σημαντική τόσο για το περιβαλλοντικό αποτύπωμα του κτιρίου όσο και για την ποιότητα της ζωής όσων σπουδάζουν και εργάζονται σε αυτό. «Προετοιμάζοντας το έξυπνο δίκτυο, κληθήκαμε να απαντήσουμε σε ένα πολύ απλό ερώτημα που αφορά τη λειτουργία των ηλεκτρικών συσκευών.  

Γιατί θα πρέπει τα κλιματιστικά να λειτουργούν όταν η θερμοκρασία του εσωτερικού χώρου είναι η επιθυμητή; Με τον έλεγχο του τρόπου λειτουργίας τους διαπιστώσαμε πως, αν κλείσουμε ταυτόχρονα και για λίγα μόνο λεπτά και τα 20 κλιματιστικά του κτιρίου, η εσωτερική θερμοκρασία δεν θα μεταβληθεί στο παραμικρό. Η διαφορά που θα υπάρξει στα επίπεδα κατανάλωσης του ρεύματος, όμως, θα είναι τεράστια», αναφέρει ο Γιώργος Κουτίτας, καθηγητής του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδος και ακαδημαϊκός βοηθός του προγράμματος του «έξυπνου δικτύου». 

Το σύστημα τέθηκε σε εφαρμογή μόλις τον προηγούμενο μήνα, η ερευνητική του προετοιμασία, όμως, έχει ξεκινήσει εδώ και περισσότερο από έναν χρόνο. Οπως έχουν υπολογίσει οι ερευνητές, το Διεθνές Πανεπιστήμιο μπορεί να μειώσει την ετήσια κατανάλωση ενέργειας κατά 15%. Στο ίδιο ποσοστό θα ανέλθει και ο περιορισμός των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα που προκύπτουν από την ενεργειακή κατανάλωση του κτιρίου. 

 Μπορεί το ποσοστό εξοικονόμησης να φαίνεται μικρό, στην πραγματικότητα, όμως, είναι ιδιαίτερα σημαντικό, αν σκεφτεί κανείς ότι ο εκτιμώμενός περιορισμός στην ενεργειακή κατανάλωση προκύπτει μόνο από δύο κατηγορίες ηλεκτρονικών συσκευών. Στην πράξη, βέβαια, ο εξορθολογισμός της χρήσης μόνο των κλιματιστικών και των εκτυπωτών μπορεί να αποφέρει πολύ μεγαλύτερες περικοπές στη σπατάλη ενέργειας και στην εκπομπή ατμοσφαιρικών ρύπων. 

 Οπως επισημαίνει ο Γ. Κουτίτας, το τελικό ποσοστό του ενεργειακού οφέλους από την εφαρμογή του συστήματος θα κριθεί τον επόμενο χρόνο, όταν οι επιστήμονες θα έχουν στα χέρια τους τα δεδομένα από τη λειτουργία του προγράμματος με πραγματικούς όρους. 

Αισθητήρες 

Αυτό που έχει τη μεγαλύτερη σημασία, όμως, είναι τα τεράστια περιθώρια εφαρμογής που έχει το σύστημα. Οι ειδικοί αισθητήρες του ελληνικού πανεπιστημίου μπορούν να εγκατασταθούν στον οποιονδήποτε -μικρό ή μεγάλο- δέκτη ηλεκτρικού ρεύματος: από ένα ψυγείο και μία ηλεκτρική κουζίνα, μέχρι τον ηλεκτρικό λαμπτήρα ενός φωτιστικού! 

 «Οι αισθητήρες που αναπτύξαμε μπορούν να μετρήσουν συγκεκριμένες περιβαλλοντικές παραμέτρους, όπως η υγρασία, η θερμοκρασία και η φωτεινότητα ενός χώρου, αλλά και να δείξουν άμεσα τα επίπεδα διοξείδιου του άνθρακα που παράγονται από την ενεργειακή κατανάλωση μιας συσκευής», επισημαίνει ο καθηγητής, προσθέτοντας ότι η εξέλιξη του υπάρχοντος «έξυπνου δικτύου» μπορεί να οδηγήσει σε μικρές ρυθμίσεις με μεγάλο ενεργειακό και περιβαλλοντικό αντίκτυπο, που θα ελέγχονται από έναν απλό ηλεκτρονικό υπολογιστή. «Αν αναπτύξουμε ένα ευρύ δίκτυο αισθητήρων σε ένα κτίριο, θα έχουμε τη δυνατότητα, μέσω του υπολογιστή, να σβήσουμε μερικούς ηλεκτρικούς λαμπτήρες όταν το φως σε ένα δωμάτιο είναι αρκετό, να προγραμματίσουμε τη λειτουργία του πλυντηρίου τις ώρες που η ενεργειακή κατανάλωση είναι πιο οικονομική, ακόμα και να κλείσουμε τον φούρνο που έχουμε ξεχάσει αναμμένο»... 

 Επικεφαλής της έρευνας για το «έξυπνο δίκτυο» του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδος είναι ο καθηγητής Ιωάννης Βλαχάβας, ενώ, εκτός από τον Γιώργιο Κουτίτα, στο πρόγραμμα συμβάλλουν και οι ερευνητές Δημήτριος Βράκας, Αγγελική Τσιολιαρίδου και Αθανάσιος Σταυρόπουλος. 

Το «θαύμα» του Ελληνα μαθητή 

 Το 2008, ο μαθητής της Γ’ Λυκείου Αντώνης Πλατάνιος είχε διακριθεί με διεθνές βραβείο από τον παγκόσμιο κολοσσό της πληροφορικής Microsoft για το «έξυπνο σύστημα» που ανέπτυξε, βάσει του οποίου ένα σπίτι μπορεί να μειώσει την κατανάλωση της ενέργειας μέχρι και κατά το ήμισυ. Η καινοτομία του 17χρονου ήταν ότι δεν είχε αρκεστεί στην τοποθέτηση αισθητήρων στις ηλεκτρικές συσκευές. Μαζί με αυτούς, είχε τοποθετήσει φωτοκύτταρα και αισθητήρες κίνησης σε κάθε δωμάτιο. 

 Ετσι, το φως έκλεινε αυτόματα όταν κάποιος έβγαινε από το δωμάτιο, ενώ τα κλιματιστικά έσβηναν από μόνα τους όταν ένας εσωτερικός χώρος ήταν άδειος! Το λογισμικό που είχε αναπτύξει ονομαζόταν «Protasis» και είχε άπειρα περιθώρια εφαρμογών. Για παράδειγμα, ο μαθητής είχε τοποθετήσει αισθητήρες ακόμα και στα ποτιστικά του γκαζόν. Οταν η υγρασία του εδάφους ήταν αρκετή, το σύστημα έδινε εντολή να μη λειτουργήσουν τα ποτιστικά! Σήμερα, ο Αντώνης Πλατάνιος είναι φοιτητής στο τμήμα Ηλεκτρολογίας και Ηλεκτρονικής Μηχανικής του Ιμπίριαλ Κόλετζ του Λονδίνου. 

«Το μέλλον κρύβεται στην Ενεργειακή Πληροφορική» 

 Τα υπολογιστικά συστήματα που επικεντρώνονται στην ξεχωριστή χρήση της κάθε ηλεκτρονικής συσκευής έχουν εξελιχθεί σε κάτι σαν μια νέα τάση στην παγκόσμια κοινότητα των μηχανολόγων μηχανικών. Μάλιστα, η διαπίστωση του τεράστιου οφέλους που μπορεί να έχουν αυτά τα συστήματα στην ενεργειακή κατανάλωση και τις εκπομπές ρύπων, έχει ως αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός ολοκαίνουργιου ερευνητικού τομέα, ο οποίος ονομάζεται «Ενεργειακή Πληροφορική». 

 «Τα έξυπνα συστήματα αποδεικνύονται κάτι παραπάνω από χρήσιμα στην πρόκληση που αντιμετωπίζουν οι επιστήμονες για περιορισμό της ενεργειακής σπατάλης. Ο τομέας της Ενεργειακής Πληροφορικής εξαπλώνεται σε μερικά από τα σπουδαιότερα ακαδημαϊκά ιδρύματα του κόσμου, δημιουργώντας μια νέα επιστημονική τάση», αναφέρει η Δανάη Διακουλάκη, καθηγήτρια Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. «Σήμερα, όταν λειτουργούν οι ηλεκτρικές συσκευές, δεν ξέρουμε πόσα χρήματα ξοδεύουμε για αυτό και, βέβαια, δεν κατανοούμε πόσο ρυπαίνουμε. 

 Για παράδειγμα, όταν φεύγουμε από ένα δωμάτιο αφήνοντας ένα φως ανοικτό, δεν καταλαβαίνουμε τι σημαίνει αυτό οικονομικά, αλλά και περιβαλλοντικά», συμπληρώνει η καθηγήτρια του ΕΜΠ, η οποία προβλέπει πως, εφόσον ισχύσουν συγκεκριμένες επιστημονικές προϋποθέσεις, τα «έξυπνα δίκτυα» θα μπορούν να εφαρμοστούν απευθείας από τα νοικοκυριά και τις επιχειρήσεις μέχρι το τέλος της τρέχουσας δεκαετίας. Αιτία για αυτό είναι η τεράστια χρηστικότητα που έχουν. «Σήμερα, είμαστε πιο κοντά από κάθε άλλη φορά. Υπάρχουν σχέδια, τα οποία εφαρμόζονται ήδη πιλοτικά σε νοικοκυριά του εξωτερικού. Το στοίχημα, βέβαια, είναι να αντιληφθεί την τεράστια χρηστικότητα που έχουν και ο ίδιος ο καταναλωτής ενέργειας». 

 «Το πρόβλημα της κατανάλωσης ενέργειας που δεν φαίνεται είναι σημαντικό και, δυστυχώς, αυξάνεται με τον χρόνο, αρκεί να σκεφτούμε απλά πόσο ηλεκτρικό ρεύμα σπαταλιέται ετησίως μόνο από τα φωτάκια συσκευών που βρίσκονται σε θέση αναμονής», αναφέρει ο Αριστείδης Τσαγκρασούλης, επίκουρος καθηγητής του τμήματος Αρχιτεκτόνων Μηχανικών του Πανεπιστημίου της Θεσσαλίας. «Συνεπώς, η εξέλιξη ενός συστήματος που μπορεί να αντιμετωπίσει τον πυρήνα αυτής της κουλτούρας ενεργειακής σπατάλης, αποτελεί κεντρικό ζήτημα για τους επιστήμονες», καταλήγει ο καθηγητής. 

 Με τις ιδέες που υπάρχουν διεθνώς για την ανάπτυξη των «έξυπνων δικτύων» να φαντάζουν αστείρευτες, οι επιστήμονες του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδος είναι έτοιμοι να μοιραστούν τα συμπεράσματα της έρευνάς τους με συναδέλφους τους από άλλα ακαδημαϊκά ιδρύματα του εξωτερικού, όπως το Πολυτεχνείο του Τορίνο. «Αναζητούμε διαρκώς συνεργασίες για να βελτιώσουμε τη δουλειά μας. 

 Αυτό που θα επιχειρήσουμε να επιτύχουμε τους επόμενους μήνες είναι να βρούμε τη φόρμουλα, ώστε τα δεδομένα από τη λειτουργία του “έξυπνου δικτύου” να μπορούν να αναρτώνται στο διαδίκτυο. Ετσι, οι χρήστες θα μπορούν να εποπτεύουν ανά πάσα στιγμή την ενέργεια που ξοδεύουν οι συσκευές τους και πόσο κοστίζει αυτή, από όπου κι αν βρίσκονται», δηλώνει ο καθηγητής του Διεθνούς Πανεπιστημίου Ελλάδος, Γιώργος Κουτίτας.