Καλαματιανός μηχανικός στο ηλιακό αεροπλάνο

Ενας 36χρονος Καλαματιανός επιστήμονας μετέχει στο φιλόδοξο πρόγραμμα “Solar Impulse”, που αφορά στην κατασκευή ενός αεροπλάνου το οποίο προορίζεται να κάνει το γύρο του κόσμου, πετώντας μέρα και νύχτα αποκλειστικά με ηλιακή ενέργεια χωρίς καύσιμα - σε μια προσπάθεια να προσεγγίσει όλες τις ηπείρους του πλανήτη μας.

Είναι ο μηχανολόγος μηχανικός Αναστάσιος Π. Βασιλόπουλος, ο οποίος τα τελευταία 3 χρόνια ζει και εργάζεται στην Ελβετία ως επιστημονικός συνεργάτης έρευνας και διδασκαλίας στο Πολυτεχνείο της Λωζάνης (EPFL - Ecole Polytechnique Fédéral de Lausanne), όπου από πέρυσι τον Ιανουάριο είναι αναπληρωτής διευθυντής στο Εργαστήριο Κατασκευών με Σύνθετα Υλικά (Composite Construction Laboratory www.cclab.ch).

Οπως ο ίδιος ο συμπατριώτης μας επιστήμονας είπε στην «Ε», η εμπλοκή του με το φιλόδοξο αυτό πρόγραμμα -πίσω από το οποίο βρίσκεται ο Μπερντράντ Πικάρ, εγγονός του Αύγουστου Πικάρ, διάσημου εξερευνητή των ωκεανών και των αιθέρων- έγινε μέσα από το πανεπιστημιακό ίδρυμα στο οποίο εργάζεται. Το EPFL -μετά από τη μελέτη σκοπιμότητας το 2003- έγινε ο επίσημος επιστημονικός σύμβουλος, με σκοπό να μεταφέρει στο πρόγραμμα την τεχνογνωσία των διαφόρων εργαστηρίων του.

Η... ΣΥΝΗΘΗΣ ΙΣΤΟΡΙΑ Η ιστορία του συμπατριώτη μας επιστήμονα επιβεβαιώνει -για μία ακόμα φορά - πως η χώρα μας κάνει... ό,τι μπορεί για να διώξει τα παιδιά της... Παιδί δασκάλων ο Αν. Βασιλόπουλος, τελειώνοντας το 2ο Λύκειο Καλαμάτας πέτυχε στο Τμήμα Μηχανολόγων Μηχανικών της Πολυτεχνικής Σχολής του Πανεπιστημίου Πατρών. Κάνει την πτυχιακή του στο Μπρίστολ της Βρετανίας -μέσω του προγράμματος Erasmus- και επιστρέφει στην Πάτρα όπου το 2001 τελείωσε το διδακτορικό του.

Εχοντας εκπληρώσει τα στρατιωτικά του καθήκοντα ξεκινά το 2002 να εργάζεται ως αναπληρωτής ωρομίσθιος καθηγητής στο ΤΕΙ Πάτρας, μέχρι που το φθινόπωρο του 2005 η ελληνική πραγματικότητα τον υποχρεώνει να ξεκινήσει την αναζήτησή του στο εξωτερικό.

Στέλνει το βιογραφικό του στο EPFL και τον Φεβρουάριο του 2006 προσλαμβάνεται, με διετή σύμβαση αρχικά, η οποία ήδη έχει μετατραπεί σε αορίστου χρόνου και ήδη κατοικεί μόνιμα στη Λωζάνη, με τη σύζυγο και τα δύο παιδιά του.

Ο ίδιος, πάντως, διαπιστώνει -όχι χωρίς να απογοητεύεται- ότι μια προσπάθεια για ένα ηλιακό αεροπλά ο θα ήταν πιο λογικό να ξεκινήσει στην κατ’ εξοχήν ηλιόλουστη Ελλάδα, αντί για την Ελβετία. Αντιλαμβάνεται, ωστόσο, ότι ο πιο σημαντικός παράγοντας εξ αιτίας του οποίου η χώρα μας υστερεί σε τέτοιες πρωτοβουλίες, δεν είναι τόσο ο οικονομικός, αλλά η νοοτροπία - και αναφέρει ως παράδειγμα την πληθώρα αιολικών πάρκων που οι Ελβετοί έχουν ήδη δημιουργήσει στις βουνοκορφές τους, σχεδιάζοντας μάλιστα να τα διπλασιάσουν, τη στιγμή που το αιολικό δυναμικό της χώρας αυτής είναι από τα χαμηλότερα στην Ευρώπη...

ΤΟ ΕΓΧΕΙΡΗΜΑ Αναφερόμενος ο Αν. Βασιλόπουλος στην προσπάθεια που έχει ξεκινήσει στην Ελβετία -προσπάθεια που στηρίζεται πάντως από οικονομικούς κολοσσούς όπως η Deutsche Bank, η Omega SA, η Solvay, η Altran και η Swisscom, ενώ αξιοποιεί τεχνογνωσία από το EPFL, την ESA (European Space Agency) και το γνωστό κατασκευαστή αεροπλάνων Dassault- σημειώνει ειδικότερα: «Σε ένα κόσμο που βασίζεται στις παραδοσιακές μορφές ενέργειας (fossil energies), το εγχείρημα της κατασκευής ενός αεροπλάνου που θα κάνει το γύρο του κόσμου, πετώντας μέρα και νύχτα αποκλειστικά με ηλιακή ενέργεια χωρίς καύσιμα και χωρίς να παράγει κανενός είδους μόλυνση, μπορεί να θεωρηθεί παράδοξο, σχεδόν προκλητικό. Ο στόχος φαίνεται αδύνατο να επιτευχθεί χωρίς να ωθηθεί η τεχνολογία στα όριά της σε όλους τους τομείς.

Αυτό που φαντάζει απίθανο είναι ο στόχος του προγράμματος “Solar Impulse” (Ηλιακή ώθηση) που βρίσκεται σε εξέλιξη τα τελευταία 6 χρόνια στην Ελβετία. Πρόκειται για τη δημιουργία ενός αεροπλάνου που θα πετάξει αυτόνομα μέρα και νύχτα χωρίς καύσιμα.

Η μόνη ενέργεια που θα μπορεί να χρησιμοποιήσει ο πιλότος του -που πιθανότατα θα είναι είτε ο Μπερντράντ Πικάρ, είτε ο έτερος των εμπνευστών της πρωτοποριακής αυτής ιδέας Αντρέ Μπόρσμπεργκ- είναι η ηλεκτρική ενέργεια που θα συσσωρεύεται στις μπαταρίες του αεροσκάφους μέσω ηλιακών συλλεκτών (φωτοβολταϊκών στοιχείων) τοποθετημένων στα πτερύγιά του. Κατά τη διάρκεια της νύχτας, το αεροπλάνο θα αιωρείται καταναλώνοντας τη συσσωρευμένη ενέργεια και αναμένοντας την αυγή για να ξαναρχίσει η παραγωγή ενέργειας από τα φωτοβολταϊκά στοιχεία».

ΤΟ ΠΡΩΤΟΤΥΠΟ Ηδη το αεροπλάνο έχει αρχίσει να κατασκευάζεται, λέει ο Αν. Βασιλόπουλος: «Μετά από 6 χρόνια μελέτης, υπολογισμών, εξομοιώσεων και πειραματικών μετρήσεων, το “Solar Impulse” project έχει πλέον περάσει τη φάση της κατασκευής. Αρχικά θα κατασκευαστεί ένα πρωτότυπο με άνοιγμα πτερυγίων 63 μέτρων (δηλαδή, ανάλογο με ενός Airbus A340), μήκος 21,85 μέτρων και ύψος 6,40 μέτρων. Η αποστολή του θα είναι να ελέγξει στην πράξη τις υποθέσεις που έχουν υιοθετηθεί και να επιβεβαιώσει τις κατασκευαστικές λεπτομέρειες, διαδικασίες και τεχνολογίες που χρησιμοποιήθηκαν. Αν τα αποτελέσματα είναι θετικά, αυτό το πρωτότυπο με την κωδική ονομασία “HB-SIA” θα πραγματοποιήσει μία πλήρη πτήση (εξομοίωση πραγματικής πτήσης) “μέρα-νύχτα-μέρα” μέχρι το τέλος του χρόνου» σημειώνει ο συμπατριώτης μας επιστήμονας.

Οι δε τεχνικές λεπτομέρειες που μας γνωστοποιεί είναι εντυπωσιακές: «Το πρωτότυπο αεροσκάφος ζυγίζει όσο ένα οικογενειακό αυτοκίνητο, παρά το μέγεθός του, καθώς έχει βάρος μόλις 1.600 κιλών, λόγω των προηγμένων σύνθετων υλικών που χρησιμοποιήθηκαν για την κατασκευή του. Αυτό το βάρος δεν έχει επιτευθεί ξανά στην ιστορία της αεροναυπηγικής. Για την κατασκευή χρησιμοποιήθηκε η συνήθης τεχνική στις ελαφρές κατασκευές των sandwich δομικών στοιχείων (sandwich structures). Ελαφρύ κυψελωτό υλικό (το γνωστό στην αεροδιαστημική τεχνολογία ως Honeycomb) περιτυλίγεται με πολύ ισχυρές ίνες άνθρακα (carbon fibres), με αποτέλεσμα τη δημιουργία ενός πολύ ισχυρού και ταυτόχρονα ελαφρού δομικού στοιχείου.

Για την παραγωγή ενέργειας τοποθετήθηκαν 11.628 μονοκρυσταλλικά φωτοβολταϊκά στοιχεία (monocrystalline silicon cells) στα πτερύγια του αεροσκάφους. Τα φωτοβολταϊκά στοιχεία, πάχους 150 μm έχουν απόδοση 22% και παράγουν αρκετή ενέργεια ώστε κατά τη διάρκεια της ημέρας να μπορούν να κινούν το αεροσκάφος και επίσης να φορτίζουν τις μπαταρίες λιθίου που χρησιμοποιούνται για την προώθηση του αεροσκάφους κατά τη διάρκεια της νύχτας.

Το βάρος των μπαταριών είναι 400 κιλά, το ένα τέταρτο του συνολικού βάρους του αεροσκάφους. Το αεροσκάφος θα κινείται με τη βοήθεια τεσσάρων κινητήρων ισχύος 10 ίππων o καθένας. Η μέση ωριαία ταχύτητα πτήσης φτάνει τα 70 χιλιόμετρα την ώρα, ενώ η ταχύτητα απογείωσης περιορίζεται στα 35 χιλιόμετρα την ώρα. Ο ένας και μοναδικός επιβάτης του αεροσκάφους (ο πιλότος) έχει στη διάθεσή του ένα πολύ μικρό χώρο, με όγκο μόλις 1,3 κυβικά μέτρα. Μέχρι σήμερα έχει επιβεβαιωθεί η δυνατότητα του πιλότου να παραμείνει σε αυτό το χώρο για μία συνεχόμενη πτήση διάρκειας 25 ωρών».

H ΟΜΑΔΑ Oπως αναφέρει ο Αν. Βασιλόπουλος, για την πραγματοποίηση αυτού του ονείρου συνεργάστηκαν περισσότεροι από 150 μηχανικοί, ανάμεσά τους και ο ίδιος.

Σημειώνει μάλιστα ότι για τους ερευνητές του Πολυτεχνείου της Λωζάνης, το “Solar Impulse” «αντιπροσωπεύει έναν τομέα πολύ υψηλού επιπέδου έρευνας με αναρίθμητες πιθανές εφαρμογές. Ηδη, με την αφορμή της συμμετοχής στο “Solar Impulse”, μερικά από τα εργαστήρια του Πολυτεχνείου της Λωζάνης έχουν αναπτύξει συνεργασίες με διάφορες εταιρείες και οργανισμούς της Ελβετίας για την ανάπτυξη της βιομηχανίας που σχετίζεται με την ηλιακή ενέργεια και την αναζήτηση νέων εφαρμογών της».

ΕΠΑΛΗΘΕΥΟΝΤΑΣ ΤΟΝ ΙΟΥΛΙΟ ΒΕΡΝ...

«Ο Ιούλιος Βερν, ο περίφημος συγγραφέας των νεανικών μας χρόνων, είχε γράψει “Ο,τιδήποτε είναι αδύνατο, μένει να επιτευχθεί...” (All that is impossible remains to be achieved). Αυτό που πριν απο 100 χρόνια αποτελούσε επιστημονική φαντασία, σήμερα είναι πραγματικότητα» παρατηρεί ο Αν.

Βασιλόπουλος - επισημαίνοντας παράλληλα ότι «το ζητούμενο είναι πόσο γρήγορα μπορεί η κοινωνία να αφομοιώσει τη γνώση που κατέχει και να μπορέσει να την ενσωματώσει στην καθημερινότητά της με σκοπό όχι μόνο τη διευκόλυνση, αλλά και τη βελτίωση της ζωής».

Οπως ξεκαθαρίζει δε ο συμπατριώτης μας επιστήμονας «είναι προφανές ότι ο σκοπός της επιστημονικής ομάδας του “Solar Impulse” δεν είναι η εμπορική εκμετάλλευση του αεροσκάφους αυτού. Ο σκοπός είναι να αποδείξει ότι πραγματικά δεν υπάρχει τίποτα που να είναι αδύνατο και να δείξει στην επιστημονική κοινότητα, αλλά και στη βιομηχανία, ότι υπάρχει μέλλον για τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Νέα φωτοβολταϊκά (τρίτης γενιάς) με βελτιωμένες ιδιότητες και βελτιωμένη απόδοση είναι πλέον διαθέσιμα. Νέες ιδέες για την εφαρμογή τους υλοποιούνται μέρα με την ημέρα.

Επίσης, στόχος του εγχειρήματος αυτού είναι να δώσει στους νέους επιστήμονες την αυτοπεποίθηση που χρειάζονται, ώστε να αντιμετωπίζουν τις προκλήσεις που παρουσιάζονται μπροστά τους με θετικό τρόπο και να τους κάνει να πιστέψουν ότι τίποτα δεν μπορεί να σταματήσει την υλοποίηση των ιδεών τους».

Και η Ελλάδα; Στο ερώτημα αυτό ο Αν. Βασιλόπουλος έχει μια αρκετά αισιόδοξη ματιά, αν και η μέχρι σήμερα πορεία της χώρας μας -ως προς τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας- δεν θα μπορούσε να χαρακτηριστεί... αξιοζήλευτη: «Αν σ ην Ελλάδα όλα αυτά που σχετίζονται με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας φαίνονται μακρινά, ακόμα στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας, δεν πρέπει να απογοητευόμαστε. Βρισκόμαστε στη χώρα με ένα από τα καλύτερα ηλιακά και αιολικά δυναμικά στην Ευρώπη! Ας μην αφήσουμε και αυτή την ευκαιρία να πάει χαμένη» είναι η έκκληση του Αν. Βασιλόπουλου, ο οποίος μάς καλεί να μην ξεχνάμε ότι «αυτό που προσπαθεί να κάνει η ομάδα του “Solar Impulse”, το πραγματοποίησε πριν από χιλιάδες χρόνια ο Ικαρος, πολύ πιο κοντά μας»...