Στο πλαίσιο της υλοποίησης του έργου MED-QUAD που συντονίζει η “Επιμορφωτική Κιλκίς” και συμμετέχουν έξι πανεπιστήμια από χώρες της Μεσογείου, πραγματοποιήθηκε ερευνητική μελέτη για τη διαχείριση οργανικών απορριμμάτων και τη βελτίωση των υδάτων στη Μεσόγειο.
Η έρευνα που πραγματοποιήθηκε με τη συνεργασία των ζωντανών εργαστηρίων για τις «Εφαρμογές Έξυπνης Χρήσης του Νερού» [Smart Water Use Applications (SWUAP) Living Lab] του Al-Balqa Applied University (BAU) από την Ιορδανία και του Arab Academy for Science, Technology and Maritime Transport (AASTMT) από την Αίγυπτο, υπογραμμίζει τη δυναμική από την ανταλλαγή γνώσης, εμπειρίας και πόρων μεταξύ Μεσογειακών χωρών για την πρόοδο στην έρευνα και την ανάπτυξη.
Η χρηματοδότηση της έρευνας έγινε από την ΕΕ μέσω του προγράμματος ENICBCMED. Στόχος της έρευνας είναι η αποδοτικότερη διαχείριση των αποβλήτων που προκύπτουν από την βιομηχανική δραστηριότητα των ελαιοτριβείων και των πτηνοτροφείων, με τη χρήση της τεχνικής της ταυτόχρονης αναερόβιας χώνευσης αυτών. Σημαντικό ρόλο στην διαδικασία διαδραματίζει η χρήση διαφόρων μορφών σιδήρου, οι οποίες λειτουργούν καταλυτικά και ενισχυτικά στην αποσύνθεση της βιομάζας και, κατά συνέπεια, στην διαδικασία παραγωγής βιοαερίου και μεθανίου, ενώ βελτιώνει την απόδοση απομάκρυνσης των στερεών πτητικών ουσιών και των ρύπων. Ως αποτέλεσμα επιτυγχάνεται μείωση του οργανικού φορτίου των λυμάτων και μειώνεται η δεινότητα της ρύπανσης του εξωτερικού και εσωτερικού περιβάλλοντος.
Η ερευνητική μελέτη εξετάζει σε βάθος τη δυνατότητα εκμετάλλευσης των λυμάτων των ελαιοτριβείων και πτηνοτροφείων μέσω προ-επεξεργασίας που αποτελείται από την εφαρμογή της αναερόβιας χώνευσης και έχει ως στόχο την επαναχρησιμοποίηση ή επαναδιάθεση του νερού και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η έρευνα εστίασε στην μείωση των δεικτών ρύπανσης των λυμάτων (π.χ. Συνολικό Χημικά Απαιτούμενο Οξυγόνο, Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο, πτητικές ενώσεις κ.α.) με αποτέλεσμα την ενίσχυση του ποσοστού την ανακτώμενης ενέργειας από την επεξεργασία των αποβλήτων (υπό την μορφή βιοαερίου και μεθανίου) η οποία μπορεί να εγγυηθεί την ενεργειακή αυτονομία της παραγωγικής διαδικασίας του εργοστασίου και την δυνατότητα χρήσης του ανακτώμενου νερού για την άρδευση καλλιεργειών και την επαναχρησιμοποίησή του στην παραγωγική διαδικασία.
Διανύοντας μια σοβαρή περιβαλλοντική κρίση και με τους φυσικούς πόρους να μειώνονται ολοένα και περισσότερο, κρίνεται όλο και σημαντικότερη η υιοθέτηση βιώσιμων πρακτικών διαχείρισης αυτών. Τεχνικές για την επαναχρησιμοποίηση των επεξεργασμένων λυμάτων από ελαιοτριβεία ενθαρρύνθηκαν από τον Στόχο Βιώσιμης Ανάπτυξης 6 (SDG 6) του ΟΗΕ προκειμένου να επιτυγχάνεται καθολική πρόσβαση στο νερό. Η αναερόβια χώνευση προσφέρει μια βιώσιμη λύση που ωφελεί τόσο το περιβάλλον όσο και τον άνθρωπο. Επίσης, αυτή η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στον τρόπο διαχείρισης των αποβλήτων αφού αποκλείει - σε σημαντικό βαθμό - τα οργανικά απόβλητα από τους χώρους ταφής απορριμμάτων και όπως προαναφέρθηκε, δίνει τη δυνατότητα παραγωγής πολύτιμης ενέργειας και λιπασμάτων.
Πολυάριθμες μελέτες έχουν τεκμηριώσει τις αρνητικές επιπτώσεις που έχουν τα λύματα των ελαιοτριβείων στο περιβάλλον. Η ανεξέλεγκτη απόρριψη μη εξυγιασμένων λυμάτων σε περιβαλλοντικούς (υδάτινους ή μη) αποδέκτες προκαλεί, αποδεδειγμένα, σοβαρά προβλήματα στις καλλιέργειες, τα ζώα του φυσικού και οικιστικού περιβάλλοντος, το έδαφος και στον ίδιο τον άνθρωπο. Βακτήρια, ιοί, επικίνδυνες χημικές ενώσεις, βαρέα μέταλλα, ραδιενεργές ουσίες κ.α. εισέρχονται στον υδροφόρο ορίζοντα και τα ύδατα και μολύνουν την τροφική αλυσίδα και το περιβάλλον με αποτέλεσμα να εγείρονται σοβαρά προβλήματα υγείας. Επίσης, αναφέρθηκε η σχέση μεταξύ των λυμάτων του ελαιοτριβείου, της άρδευσης, του κλίματος και των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, υποξείδιο του αζώτου). Η ανάλυση αποκάλυψε ότι τα μη-επαρκώς επεξεργασμένα λύματα του ελαιοτριβείου τα οποία εκχύθηκαν σε φυσικούς αποδέκτες είχαν ως αποτέλεσμα την μέτρηση υψηλών συγκεντρώσεων ανεπιθύμητων ουσιών στα εδάφη και τα φυτά. Τα λύματα του ελαιοτριβείου έχουν σημαντική περιεκτικότητα σε οργανικές ουσίες (ουσίες που περιέχονται σε λύματα που προέρχονται από βιολογικές πηγές, όπως την ελιά στη συγκεκριμένη περίπτωση). Κατά περίπτωση, ανάλογα με την ποσότητα, την ποιότητα και είδος του επεξεργαζόμενου υλικού, αλλά και την διαδικασία επεξεργασίας, μπορεί η περιεκτικότητα αυτή να κρίνεται ανεπαρκής για να κριθεί συμφέρουσα η επανεκμετάλλευση έναντι της απόρριψης. Παρόλα αυτά, αποδεικνύεται ότι η μίξη των λυμάτων αυτών με τα λύματα του πτηνοτροφείου, αυξάνουν τη συγκέντρωση των θρεπτικών και την σταθερότητα του μείγματος και μειώνουν τη συγκέντρωση των ουσιών που περιορίζει την ανάκτηση ενέργειας με την μορφή βιοαερίου. Έτσι, η ερευνητική ομάδα από την Ιορδανία και την Αίγυπτο εργάστηκε στα αντίστοιχα Ζωντανά Εργαστήρια για το νερό (Εφαρμογές για την Έξυπνη Χρήση του Νερού – SWUAP) για να διερευνήσει την αποτελεσματικότητα στην αφαίρεση ρύπων από τα λύματα ελαιοτριβείων μέσα από μια νέα προσέγγιση. Αυτή η μελέτη παρουσιάζει μια αξιόπιστη, ολοκληρωμένη αποτίμηση της επίδρασης από την προσθήκη νανοσωματιδίων σιδήρου μηδενικού σθένους στα λύματα του ελαιοτριβείου.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι τα νανοσωματίδια μηδενικού σθένους έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην αποτελεσματικότητα της απομάκρυνσης των ρύπων σε διάφορες διαδικασίες περιβαλλοντικής αποκατάστασης. Οι μοναδικές φυσικές και χημικές ιδιότητες τέτοιων σωματιδίων τα καθιστούν εξαιρετικά αποτελεσματικά στην απομάκρυνση των ρύπων από τα βιολογικά απόβλητα, δίνοντας μεγαλύτερη απόδοση στην παραγωγή μεθανίου μετά την επεξεργασία.
Επίσης, η έρευνα απέδειξε ότι η αποτελεσματικότητα των νανοσωματιδίων σιδήρου μηδενικού σθένους αποδίδεται στην μεγαλύτερη ελεύθερη επιφάνεια που προσφέρουν τα συγκεκριμένα σωματίδια και την αυξημένη αντιδραστικότητα μεταξύ των σωματιδίων αυτών -που λόγω του μικρού τους μεγέθους έχουν την ικανότητα να περνούν ευκολότερα στο εσωτερικό των ενώσεων με τις οποίες αντιδρούν- με αποτέλεσμα να αυξάνεται η δραστηριότητα των μεθανογόνων μικροοργανισμών στους οποίους οφείλεται η διαδικασία μετατροπής του διοξειδίου του άνθρακα σε μεθάνιο κατά την διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης. Επιπλέον, τα νανοσωματίδια σιδήρου μηδενικού σθένους μπορούν εύκολα να επικαλυφθούν με διάφορα υλικά, αυξάνοντας επίσης τον ρυθμό και την έκταση της αποκατάστασης. Συνοψίζοντας, λοιπόν, είναι σημαντικό να αναφερθεί ότι οι επιχειρήσεις του κλάδου που επηρεάζουν και επηρεάζονται από το θέμα, καλούνται να εκμεταλλευτούν το σημαντικό πλεονέκτημα που τους προσφέρει η γνώση και η μοντέρνα τεχνολογία προκειμένου αφενός να κάνουν το καθήκον τους να προστατέψουν το περιβάλλον και αφετέρου να αυξήσουν την παραγωγικότητά τους δημιουργώντας συστήματα περιβαλλοντικής διαχείρισης στα οποία περιλαμβάνονται πρακτικές ενεργειακής ανεξαρτητοποίησης και επαναχρησιμοποίησης του απολυμασμένου νερού για χρήση είτε εντός του κύκλου της παραγωγικής διαδικασίας είτε για διάθεση για σκοπούς ποτίσματος καλλιεργητικών εκτάσεων. Συνολικά, η μελέτη ενίσχυσε τη συνεργασία μεταξύ πανεπιστημιακών ερευνητών και αγροτών ορίζοντας μια νέα λύση που θα βοηθήσει στην επίλυση της έλλειψης πηγών νερού.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε τον Φεβρουάριο 2023, στον τόμο 10, τεύχος 1 του Fermentation journal που εκδίδεται από την MDPI (https://doi.org/10.3390/fermentation9020183).
Τα αποτελέσματα αυτής της ερευνητικής εργασίας συνεισφέρουν σημαντικές ευκαιρίες εμπορικής εκμετάλλευσης από τη βιομηχανία, υιοθετώντας αυτή την τεχνολογία, αποτέλεσμα της Υπεύθυνης Έρευνας και Καινοτομίας (Responsible research & Innovation-RR&I). Ταυτόχρονα, η κεντρική εξουσία μπορεί να ενθαρρύνει την υιοθέτηση αυτής της τεχνολογίας μέσω πολιτικών και κανονισμών που προωθούν τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τη διαχείριση οργανικών αποβλήτων, ενώ η κοινωνία μπορεί να επωφεληθεί από την αυξημένη διαθεσιμότητα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και τον περιορισμένο περιβαλλοντικό αντίκτυπο της διαχείρισης αποβλήτων.
Η επιτυχία της συνεργασίας σηματοδοτεί ένα κρίσιμο ορόσημο για την επίτευξη των αποτελεσμάτων του έργου MED-QUAD, καταδεικνύοντας τις δυνατότητες για διασυνοριακή συνεργασία και αμοιβαία οφέλη μεταξύ των μεσογειακών χωρών. Το έργο ανοίγει το δρόμο για τη δημιουργία ενός πιο ισχυρού Τετραπλού Έλικα για την Καινοτομία και την Επιχειρηματικότητα, που θα οδηγήσει στη δημιουργία νέων θέσεων εργασίας, στην οικονομική ανάπτυξη και την αντιμετώπιση των κοινωνικοοικονομικών προκλήσεων στην περιοχή της Μεσογείου.
Με την αξιοποίηση του ειδικού εξοπλισμού των Ζωντανών Εργαστηρίων πρόκειται να υλοποιηθούν στο πλαίσιο του MED-QUAD και στις υπόλοιπες συμμετέχουσες χώρες (Ελλάδα, Ιταλία, Τυνησία, Παλαιστίνη) αξιόλογες ερευνητικές μελέτες σε ποικίλα θεματικά πεδία.
Τα προς διερεύνηση θέματα επιλέγονται από τους εταίρους λαμβάνοντας υπόψη τον καίριο ρόλο τους στην ποιότητα ζωής του ανθρώπου και τις εκάστοτε ανάγκες στις χώρες της Μεσογείου. Η διαδικασία αυτή αποδεικνύει έμπρακτα έναν από τους στόχους του έργου που είναι η λειτουργία των πανεπιστημίων ως «κοινωνικά ευαισθητοποιημένα πανεπιστήμια» (Civic Universities).
Η Επαγγελματική Εκπαίδευση και Κατάρτιση διαδραματίζει πολύ σημαντικό ρόλο ώστε να περάσουν τα αποτελέσματα της έρευνας που διενεργείται μέσω του MED-QUAD στην κοινωνία και να βελτιωθεί η ποιότητα ζωής του ανθρώπου. Εξίσου σημαντικός είναι ο ρόλος της και στην τοπική οικονομική ανάπτυξη μιας και η έρευνα μπορεί να αξιοποιηθεί και για επιχειρηματικούς σκοπούς. Η Επιμορφωτική Κιλκίς, σε συνεργασία με τα Πανεπιστημιακά Ιδρύματα που συμμετέχουν στο έργο, σχεδιάζουν τη μεταφορά της συσσωρευμένης εμπειρίας και της τεχνογνωσίας στους τομείς των υδάτινων πόρων και της πολιτιστικής κληρονομιάς σε στοχευμένες ομάδες, όπως επιχειρηματίες, στελέχη της τοπικής αυτοδιοίκησης, ανέργους, κλπ. Αυτό θα γίνει με ολοκληρωμένα προγράμματα επαγγελματικής εκπαίδευσης και δια βίου μάθησης.
Η επόμενη έρευνα που είναι σε εξέλιξη σχετίζεται με τη βιταμίνη D. Μείνετε συντονισμένοι στη σελίδα του έργου https://www.epimorfotiki.gr/med-quad για να γνωρίζετε τα αποτελέσματα των ερευνών του έργου!
Το Έργο χρηματοδοτείται κατά 90% από την Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) και έχει προϋπολογισμό 3,3 εκ. ευρώ.