Ένας διακόπτης στο μπάνιο. Σύμφωνα με ένα από τα πιθανά σενάρια που εξετάζονται για την έκρηξη στην Πλάκα, μπορεί να ήταν αρκετός για να πυροδοτήσει το αέριο που είχε συσσωρευτεί στο κτίριο.
Θα μπορούσε ένας ανιχνευτής αερίου να δώσει έγκαιρη προειδοποίηση πριν από μια έκρηξη; Το ερώτημα επανέρχεται μετά την τραγωδία, όπου οι Αρχές ερευνούν ακόμη την αιτία της έκρηξης και τον τρόπο με τον οποίο ξεκίνησε. Οι τεχνολογίες ανίχνευσης υπάρχουν ήδη, αλλά το αν θα μπορούσαν να είχαν κάνει διαφορά στο συγκεκριμένο κτίριο δεν είναι ακόμη γνωστό.
Η έκρηξη στη συμβολή Λυσικράτους και Βασιλίσσης Αμαλίας σημειώθηκε λίγο μετά τις 07:30 της Παρασκευής 25 Σεπτεμβρίου και σκότωσε έξι ανθρώπους: τους ηλικιωμένους ιδιοκτήτες του δεύτερου ορόφου και τέσσερις Αμερικανούς τουρίστες που έμεναν σε κατάλυμα βραχυχρόνιας μίσθωσης. Στο διαμέρισμα του δεύτερου ορόφου το φυσικό αέριο χρησιμοποιούνταν για θέρμανση και για την κουζίνα, ενώ η παροχή του πρώτου ορόφου είχε διακοπεί από το 2021.
Οι ερευνητές εξετάζουν αν η διαρροή ξεκίνησε μέσα στη νύχτα, είτε επειδή έμεινε ανοιχτή η παροχή της κουζίνας είτε από βλάβη. Η σορός της 76χρονης βρέθηκε δίπλα στον νιπτήρα του μπάνιου. Το σενάριο αναφέρει πως η σπίθα μπορεί να προέκυψε όταν άναψε το φως.
Τίποτα από αυτά δεν είναι ακόμη πόρισμα: οι Αρχές δεν μπορούν να καταλήξουν με ασφάλεια σε κάποιο συμπέρασμα πριν ολοκληρωθεί η έρευνα. Μία λεπτομέρεια όμως ξεχωρίζει: παρά τις αναφορές για μυρωδιά αερίου στην περιοχή, η Πυροσβεστική λέει ότι δεν είχε γίνει καμία καταγγελία πριν την έκρηξη.
Το ερώτημα είναι τι μπορεί να μας προειδοποιήσει για μια διαρροή, ακόμα και όταν η μυρωδιά δεν αρκεί.
Η μύτη ως αισθητήρας
Το καθαρό μεθάνιο, το βασικό συστατικό του φυσικού αερίου δεν μυρίζει. Το μεθάνιο είναι άχρωμο και άοσμο, και η γνώριμη οσμή «γκαζιού» προέρχεται από ένα οσμητικό που προστίθεται για να γίνονται αντιληπτές οι διαρροές. Συνήθως πρόκειται για μερκαπτάνες ή τετραϋδροθειοφαίνιο (THT), σε ποσότητα που επιτρέπει να μυρίσεις το αέριο όταν φτάσει στο ένα πέμπτο του κατώτερου ορίου εκρηκτικότητας, δηλαδή γύρω στο 1% στον αέρα.
Το μεθάνιο αναφλέγεται σε συγκεντρώσεις από 5% έως 15%. Πάνω από το 15% δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο, αλλά το μείγμα ξαναγίνεται επικίνδυνο καθώς αραιώνει. Το 15% που αναφέρθηκε σε δημοσιεύματα για την Πλάκα είναι το ανώτατο όριο του εκρηκτικού εύρους και όχι το κατώφλι του κινδύνου. Ο κίνδυνος ξεκινά πολύ νωρίτερα.
Η μύτη έχει και ένα προφανές όριο. Για να μυρίσεις κάτι, πρέπει να είσαι ξύπνιος και να βρίσκεσαι στον χώρο.
Πώς «μυρίζει» ένας αισθητήρας
Ένας οικιακός ανιχνευτής μετρά τη συγκέντρωση του αερίου και μπορεί να σημάνει συναγερμό όταν αυτή ξεπεράσει ένα προκαθορισμένο όριο, αρκετά χαμηλότερο από το κατώτερο όριο εκρηκτικότητας. Επειδή το μεθάνιο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα, ο ανιχνευτής μπαίνει ψηλά, περίπου 30 εκατοστά από την οροφή.
Δεν «μυρίζουν» όμως όλοι με τον ίδιο τρόπο. Μια ανασκόπηση ερευνητών του αυστραλιανού CSIRO, που δημοσιεύτηκε φέτος στο Chemical Engineering Journal, χωρίζει τους αισθητήρες που χρησιμοποιούνται για ασφάλεια σε βασικές κατηγορίες: αναφέρει τους καταλυτικούς pellistors, τους υπέρυθρους NDIR και τους χημειοαντιστατικούς. Οι MOX, ή ημιαγωγικοί αισθητήρες μεταλλικών οξειδίων, είναι από τις πιο διαδεδομένες και φθηνές λύσεις για μικρές συσκευές.
Οι pellistors καίνε το μεθάνιο πάνω σε θερμαινόμενο καταλύτη και μετρούν τη θερμότητα που εκλύεται. Είναι φθηνοί, απλοί και ανθεκτικοί. Αντιδρούν όμως σε κάθε εύφλεκτο αέριο και ο καταλύτης τους μπορεί να «δηλητηριαστεί».
Οι ημιαγωγικοί αισθητήρες μεταλλικών οξειδίων (MOX) αλλάζουν ηλεκτρική αντίσταση όταν το μεθάνιο αντιδρά με το οξυγόνο στην επιφάνειά τους. Τους πρώτους εμπορικούς τους ανέπτυξε ο Naoyoshi Taguchi στα τέλη της δεκαετίας του 1960. Το χαμηλό τους κόστος τούς κάνει ιδιαίτερα κατάλληλους για μικρούς, μαζικής παραγωγής ανιχνευτές.
Οι NDIR μετρούν πόσο υπέρυθρο φως απορροφά το αέριο σε συγκεκριμένο μήκος κύματος. Είναι πιο επιλεκτικοί και κρατούν περισσότερα χρόνια, αλλά είναι ακριβότεροι. Γι’ αυτό χρησιμοποιούνται κυρίως σε ακριβότερους και smart-home συναγερμούς, όπου μετράνε η αξιοπιστία και οι λίγοι ψευδείς συναγερμοί (false alarm).
Για τον καταναλωτή, το κόστος δεν είναι πολύ μεγάλο, καθώς ένας ανιχνευτής με έξοδο για ηλεκτροβάνα -που ανοιγοκλείνει τη ροή με τη χρήση ηλεκτρικού ρεύματος, αντί για χειροκίνητη κίνηση- μπορεί να πωλείται περίπου 70-80 ευρώ.
Από το μπιπ στη βαλβίδα
Ένας συναγερμός σε άδειο σπίτι, ή την ώρα του ύπνου, έχει παρόμοιο όριο με τη μύτη. Γι’ αυτό οι πιο ολοκληρωμένες λύσεις δεν σταματούν στον ήχο. Ένα οικιακό καταλυτικό μοντέλο, για παράδειγμα, μπορεί να σημαίνει συναγερμό όταν η συγκέντρωση ξεπεράσει το 20% του κατώτερου ορίου εκρηκτικότητας. Πέντε δευτερόλεπτα αργότερα ενεργοποιεί ρελέ που κόβει την παροχή. Υπάρχουν ανιχνευτές που αναβοσβήνουν, κάνουν ήχο, και μπορούν να κλείσουν τη βαλβίδα αερίου, ανοίγοντας παράλληλα τον εξαερισμό. Επιπλέον, σύγχρονοι ανιχνευτές στέλνουν συναγερμό σε απομακρυσμένη πλατφόρμα μέσω LoRaWAN. Το LoRaWAN είναι ασύρματο πρωτόκολλο χαμηλής κατανάλωσης και μεγάλης εμβέλειας, που λειτουργεί μέσω δικών του πυλών και όχι μέσω του Wi-Fi του σπιτιού.
Στη Βόρεια Αμερική, η καναδική Lorax Systems πιστοποίησε βαλβίδα μετρητή που κλείνει αυτόματα όταν ανιχνεύεται μεθάνιο, φωτιά ή πλημμύρα, και ο πάροχος μπορεί να την ελέγξει από απόσταση.
Πόσο αξιόπιστοι είναι οι αισθητήρες;
Ένας αισθητήρας στον τοίχο δεν σημαίνει αυτόματα πλήρη ασφάλεια. Η ανασκόπηση του CSIRO εξηγεί ότι το μεθάνιο είναι από τα πιο δύσκολα αέρια στην ανίχνευση. Είναι χημικά πολύ σταθερό και αλληλεπιδρά ελάχιστα με την επιφάνεια των αισθητήρων.
Στην πράξη, οι συσκευές επηρεάζονται από υδρατμούς, διοξείδιο του άνθρακα και άλλους υδρογονάνθρακες. Αυτό δυσκολεύει τη βαθμονόμηση και οδηγεί σε λανθασμένους συναγερμούς όταν αλλάζει η υγρασία. Οι φθηνοί ημιαγωγικοί αισθητήρες έχουν επιπλέον αδυναμίες: απορρυθμίζονται σταδιακά με τον χρόνο και αντιδρούν και σε άλλα αέρια ή πτητικές οργανικές ενώσεις.
Οι ανιχνευτές έχουν επίσης ημερομηνία λήξης. Κάποιοι έχουν προσδόκιμο ζωής έως πέντε χρόνια, ενώ κατασκευαστές αισθητήρων NDIR για οικιακούς συναγερμούς υπόσχονται πάνω από δέκα. Οδηγίες κατασκευαστή για οικιακό ανιχνευτή μεθανίου συνιστούν έλεγχο λειτουργίας κάθε έξι μήνες.
Το συμπέρασμα της ανασκόπησης είναι ότι καμία τεχνολογία δεν καλύπτει όλες τις ανάγκες. Η κατεύθυνση κινείται από τους απλούς καταλυτικούς ανιχνευτές προς δικτυωμένα συστήματα με τεχνητή νοημοσύνη, που διορθώνουν τις ολισθήσεις των αισθητήρων με αλγορίθμους.
Το ελληνικό κενό και το ιαπωνικό μοντέλο
Ο ανιχνευτής είναι υποχρεωτικός στα λεβητοστάσια και πρέπει να φαίνεται στη μελέτη της εγκατάστασης. Στο εσωτερικό των διαμερισμάτων, η τεχνική νομοθεσία στις περισσότερες περιπτώσεις δεν τον απαιτεί.
Με άλλα λόγια, το αν θα υπάρχει ανιχνευτής στην κουζίνα είναι επιλογή του ιδιοκτήτη.
Η Ιαπωνία έλυσε μέρος του προβλήματος στον μετρητή. Οι «έξυπνοι» μετρητές αερίου έχουν μικροϋπολογιστή που κόβει αυτόματα την παροχή όταν η κατανάλωση εκτοξευτεί ξαφνικά, όταν το αέριο ρέει ασυνήθιστα πολλή ώρα, όταν πέσει η πίεση ή όταν ανιχνεύσουν σεισμό. Έχουν τοποθετηθεί σχεδόν σε όλους τους οικιακούς καταναλωτές.
Τα ατυχήματα με υγραέριο σε οικιακούς καταναλωτές έφτασαν τα 793 το 1979. Μέσα στην επόμενη δεκαετία, με τη διάδοση των μετρητών με μικροτσίπ και άλλων διατάξεων ασφαλείας, έπεσαν κάτω από το ένα δέκατο. Οι ίδιοι οι πάροχοι πάντως είναι σαφείς: ο μετρητής δεν μπορεί να σταματήσει κάθε διαρροή ούτε να αποτρέψει κάθε έκρηξη.
Λέιζερ στον δρόμο και νέες τεχνολογίες
Στο δίκτυο, η τεχνολογία έχει προχωρήσει ακόμη περισσότερο. Οχήματα εξοπλισμένα με φασματόμετρα cavity ring-down ανιχνεύουν μεθάνιο, ενώ κινούνται με κανονική ταχύτητα κυκλοφορίας. Ερευνητές που χαρτογράφησαν έτσι 785 μίλια δρόμων με αγωγούς στη Βοστώνη βρήκαν 3.356 διαρροές.
Στην Ευρώπη, το ζήτημα έχει πλέον και θεσμικό πλαίσιο. Ο Κανονισμός 2024/1787 για το μεθάνιο καλύπτει και τη διανομή φυσικού αερίου και προβλέπει περιοδικές έρευνες εντοπισμού και επισκευής διαρροών (LDAR). Μόλις εντοπιστεί διαρροή, η πρώτη απόπειρα επισκευής πρέπει να γίνει μέσα σε πέντε ημέρες.
Ομάδα στο Ινστιτούτο Ηλεκτρονικής Δομής και Λέιζερ του ΙΤΕ έχει ξεχωριστή ερευνητική γραμμή για υλικά αισθητήρων αερίων. Έχει αναπτύξει διάφανα λεπτά υμένια οξειδίου του νικελίου που ανιχνεύουν υδρογόνο και μεθάνιο σε θερμοκρασία δωματίου. Ένας αισθητήρας που δεν χρειάζεται θέρμανση καταναλώνει ελάχιστη ενέργεια, άρα μπορεί να λειτουργεί με μπαταρία και να είναι ασύρματος.
Η τεχνολογία αυτή δεν είναι ακόμα έτοιμη για το ράφι. Διεθνής μελέτη για αισθητήρες μεθανίου σημειώνει ότι ο συγκεκριμένος αισθητήρας χρειαζόταν υπεριώδη ακτινοβολία για να επανέλθει μετά την έκθεση στο αέριο.
Αξιοποιείται και η τεχνητή νοημοσύνη, και δεν χρειάζεται απαραίτητα cloud. Ερευνητές του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, στη Λαμία, ανέπτυξαν σύστημα όπου ένα μοντέλο μηχανικής μάθησης τρέχει απευθείας σε μικροελεγκτή Arduino και ειδοποιεί τον χρήστη στο κινητό μέσω Bluetooth, χωρίς σύνδεση στο ίντερνετ. Οι δύο δοκιμές του όμως αφορούσαν καπνό και αμμωνία, όχι φυσικό αέριο, με F1-score 0,77 και 0,70 αντίστοιχα, όπου το 1 είναι η τέλεια ανίχνευση. Η δουλειά δείχνει έναν πιθανό δρόμο, αλλά απέχει ακόμα από έναν αισθητήρα που θα εμπιστευόσουν πλήρως στην κουζίνα σου.