Υποδομές: Proactive στην εποχή της κλιματικής αλλαγής

Η κατάρρευση της γέφυρας στη Γένοβα το 2018, αν και οφειλόταν σε πολλαπλούς παράγοντες (κακοσυντήρηση, πιθανές αστοχίες σχεδιασμού), έφερε στο προσκήνιο τη μεγάλη ευαλωτότητα των υποδομών στις επιπτώσεις του καιρού και της γήρανσης. Η κατάρρευση της γέφυρας στη Γένοβα λειτούργησε ως καμπανάκι για όλη την Ευρώπη, προειδοποιώντας ότι δεν είναι απλώς θέμα τεχνικό ή χρηματοδοτικό, αλλά και κλιματικό.

Οι υποδομές και τα στοιχεία της φύσης

Διάβρωση σε θεμέλια υποδομών μπορεί να παρατηρηθεί λόγω ισχυρών ροών νερού που επηρεάζουν γέφυρες και φράγματα. Αντίστοιχα, οι δρόμοι και οι σιδηρόδρομοι κινδυνεύουν από καθιζήσεις και κατολισθήσεις, καθώς το νερό υποσκάπτει το υπόβαθρο, ενώ τα φράγματα πιέζονται από υπερχειλίσεις ή ανεπαρκείς υπερχειλιστές, ειδικά όταν κατασκευάστηκαν με βάση παλιότερα κλιματικά δεδομένα. Επίσης, οι παρατεταμένοι καύσωνες προκαλούν διαστολές σε υλικά όπως το σκυρόδεμα και το μέταλλο, οδηγώντας σε ρωγμές, παραμορφώσεις ή ακόμα και αστοχίες σε γέφυρες και σιδηροδρομικές ράγες. Η θερμική κόπωση μπορεί να επιταχύνει τη φθορά παλαιών υποδομών.

Και οι λιμενικές εγκαταστάσεις επηρεάζονται από την κλιματική αλλαγή, καθώς παραθαλάσσιοι δρόμοι ή δρόμοι κοντά σε εκβολές ποταμών κινδυνεύουν από πλημμύρες ή μόνιμη κατάκλυση. Η αλμύρωση μπορεί να καταστρέψει υλικά όπως οπλισμένο σκυρόδεμα, διαβρώνοντας τα σίδερα και επιταχύνοντας την κατάρρευση.

Με τους ισχυρούς ανέμους, αυξάνονται τα φορτία σχεδιασμού για γέφυρες και ψηλές κατασκευές, ενώ ορισμένα παλιότερα έργα δεν έχουν σχεδιαστεί για τα νέα δεδομένα. Οι ανεμοθύελλες προκαλούν πτώσεις δέντρων ή φερτών υλικών, οδηγώντας σε καταστροφές ή εμποδίζοντας τη λειτουργία υποδομών.

Στην κεντρική Ευρώπη, οι καταστροφικές πλημμύρες του 2021 οδήγησαν σε κατάρρευση δρόμων, σιδηροδρομικών γεφυρών και κατολισθήσεις που κατέστρεψαν δίκτυα. Στην Ελλάδα, τα πλημμυρικά φαινόμενα στη Θεσσαλία (2023) ανέδειξαν την ανεπάρκεια παλιών φραγμάτων και υποδομών αποστράγγισης.

Θα μπορούσαν με το κατάλληλο monitoring όλες αυτές οι υποδομές να παρακολουθούνται στέλνοντας προειδοποιήσεις σε περιπτώσεις κινδύνου; Η απάντηση είναι ναι.

Ελληνικές εταιρείες που κάνουν τη διαφορά

Η Mistras Group είναι μια αμερικανική πολυεθνική εταιρεία που ειδικεύεται στις υπηρεσίες ακεραιότητας υποδομών και βιομηχανικών περιουσιακών στοιχείων. Ιδρύθηκε το 1978 από τον Dr. Sotirios J. Vahaviolos, ο οποίος γεννήθηκε το 1946 στην Ελλάδα και μετανάστευσε στις ΗΠΑ για σπουδές. Η Mistras Group έχει την έδρα της στο Νιου Τζέρσεϊ των ΗΠΑ. Το βασικό αντικείμενό της είναι η παροχή τεχνολογικά προηγμένων λύσεων επιθεώρησης, παρακολούθησης και μη καταστροφικών ελέγχων (NDT – Non-Destructive Testing) για κρίσιμες υποδομές, όπως πετρελαϊκές εγκαταστάσεις, γέφυρες, αγωγοί, εργοστάσια παραγωγής ενέργειας και βιομηχανικά συγκροτήματα.

Η Mistras χρησιμοποιεί συνδυασμό συμβατικών και καινοτόμων μεθόδων, όπως υπερήχους, ακτινογραφία, θερμογραφία και τεχνητή νοημοσύνη, για να εντοπίζει φθορές, ρωγμές και ενδεχόμενους κινδύνους σε μεταλλικές και άλλες δομές, χωρίς να απαιτείται η αποσυναρμολόγηση ή η διακοπή λειτουργίας τους. Η εταιρεία δραστηριοποιείται σε πολλές χώρες παγκοσμίως.

Εκτός από τις επιθεωρήσεις, παρέχει επίσης λύσεις προληπτικής συντήρησης, αξιολόγησης ρίσκου και διαχείρισης κύκλου ζωής των υποδομών. Τα τελευταία χρόνια, η Mistras έχει ενισχύσει τη θέση της στον τομέα των «έξυπνων υποδομών», επενδύοντας σε ψηφιακά εργαλεία, αισθητήρες και αναλυτικά συστήματα που μπορούν να ανιχνεύουν έγκαιρα την υποβάθμιση μιας κατασκευής, προτού αυτή οδηγήσει σε αστοχία.

Μία άλλη ελληνική τεχνική εταιρεία υψηλής εξειδίκευσης που δραστηριοποιείται στον τομέα των συστημάτων παρακολούθησης της δομικής υγείας (Structural Health Monitoring - SHM) και των συστημάτων μετρήσεων σε κρίσιμες υποδομές είναι η Set Point Technologies Ltd.

Από το 2002 παρέχει λύσεις για την παρακολούθηση της ασφάλειας και απόδοσης τεχνικών έργων όπως γέφυρες, φράγματα, σήραγγες, ανεμογεννήτριες, αγωγοί, γεωτεχνικά έργα και εγκαταστάσεις ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Εξειδικεύεται σε αισθητήρες, καταγραφικά, και λογισμικό συλλογής και ανάλυσης δεδομένων σε πραγματικό χρόνο.

Η Set Point Technologies έχει συμμετάσχει σε μεγάλα έργα στην Ελλάδα και στο εξωτερικό. Μεταξύ άλλων, έχει εμπλακεί στην παρακολούθηση γεφυρών της Εγνατίας Οδού, φραγμάτων της ΔΕΗ, καθώς και έργων σε χώρες όπως η Κύπρος, Βοσνία–Ερζεγοβίνη, Κένυα, Σαουδική Αραβία κ.ά. Επίσης, έχει συμμετοχή σε ερευνητικά έργα και έργα υποδομής που σχετίζονται με τη βιωσιμότητα και την ασφάλεια κατασκευών υπό το πρίσμα της κλιματικής αλλαγής και των σεισμικών κινδύνων.

Η ενσωμάτωση καινοτόμων τεχνολογιών αιχμής σε σύνθετα έργα αποτελεί φιλοσοφία της εταιρείας ώστε να μπορούν οι διαχειριστές τους να λαμβάνουν τεκμηριωμένες αποφάσεις για τη συντήρηση, την ασφάλεια και την επιμήκυνση του κύκλου ζωής τους.

Το μέλλον

Οι υποδομές πρέπει πλέον να σχεδιάζονται με βάση το "κλίμα του μέλλοντος", όχι του παρόντος ή του παρελθόντος. Και το κλίμα του μέλλοντος δυστυχώς βαίνει επιδεινούμενο και προκλητικό για τις αντοχές των ανθρώπινων κατασκευών. Δεν μπορούμε να στεκόμαστε με σκεπτικισμό απέναντι στο αύριο, αλλά με δράσεις πρόληψης. Είναι αναγκαία η αναθεώρηση προδιαγραφών κατασκευών με νέα δεδομένα κινδύνου. Αντίστοιχα θα πρέπει να υπάρξει προσαρμογή υλικών και τεχνικών που αντέχουν σε ακραίες θερμοκρασίες και πλημμύρες. Τέλος, η συστηματική συντήρηση και επιθεώρηση, με έμφαση σε σημεία ευαλωτότητας θα πρέπει να είναι βασικός άξονας μετά την ολοκλήρωση κάθε έργου.