ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΒΙΟΜΑΖΑ

Η βιομάζα αποτελεί μια ανανεώσιμη μορφή ενέργειας, γνωστή στον άνθρωπο εδώ και πάρα πολλά χρόνια. Με τον όρο βιομάζα ονομάζουμε οποιοδήποτε υλικό προέρχεται από ζωντανούς οργανισμούς, όπως είναι το ξύλο και άλλα δασικά προϊόντα, αγροτικά υπολείμματα, κτηνοτροφικά απόβλητα, απόβλητα βιομηχανιών τροφίμων, αστικά απόβλητα κ.λπ., το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας. Το βιοαέριο είναι αέριο πλούσιο σε μεθάνιο το οποίο παράγεται από οργανικά απόβλητα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρική ενέργειας, αλλά και ως καύσιμο, για μηχανές εσωτερικής καύσης.

Η βιομάζα είναι δεσμευμένη και αποθηκευμένη μορφή ηλιακής ενέργειας, αποτέλεσμα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των φυτών και αποτελείται κυρίως από ενώσεις που βασικά στοιχεία έχουν τον άνθρακα και το υδρογόνο. Οι κυριότερες μορφές βιομάζας είναι :

Αγροτικά παραπροϊόντα (υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών, υπολείμματα επεξεργασίας γεωργικών προϊόντων όπως κουκούτσια καρπών, πυρηνόξυλο κ.λπ.).
Κτηνοτροφικά απόβλητα και απορρίμματα.
Βιομάζα δασικής προέλευσης.
Ενεργειακά φυτά (καλάμι, μίσχανθος, γλυκό σόργο, ευκάλυπτος κ.λπ.).
Οργανικό μέρος των αστικών στερεών αποβλήτων

Πλεονεκτήματα των τεχνολογιών παραγωγής ενέργειας από βιομάζα:

Η καύση της βιομάζας έχει μηδενικό ισοζύγιο διοξειδίου του άνθρακα (CO2) και δεν συνεισφέρει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου,
Η μηδαμινή ύπαρξη του θείου στη βιομάζα συμβάλλει σημαντικά στον περιορισμό των εκπομπών του διοξειδίου του θείου (SO2) που είναι υπεύθυνο για την όξινη βροχή.
Εφόσον η βιομάζα είναι εγχώρια πηγή ενέργειας, η αξιοποίησή της σε ενέργεια συμβάλλει σημαντικά στη μείωση της εξάρτησης από εισαγόμενα καύσιμα και στη βελτίωση του εμπορικού ισοζυγίου, στην εξασφάλιση του ενεργειακού εφοδιασμού και στην εξοικονόμηση του συναλλάγματος.
Η ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας σε μια περιοχή, συνεισφέρει στην γενικότερη ανάπτυξη του αγροτικού και αγροτοβιομηχανικού τομέα και στην τόνωση του αγροτικού εισοδήματος.

Η θέρμανση με ξύλα είναι ένα παράδειγμα χρησιμοποίησης της βιομάζας ως ενεργειακής πηγής και είναι γνωστή εδώ και πάρα πολλά χρόνια. Σήμερα οι κύριες εφαρμογές της βιομάζας ως ανανεώσιμη πηγή ενέργειας είναι:

Θέρμανση θερμοκηπίων: χρησιμοποιείται η βιομάζα σαν καύσιμο σε κατάλληλους λέβητες για τη θέρμανση θερμοκηπίων.
Θέρμανση κτιρίων με καύση βιομάζας σε ατομικούς/κεντρικούς λέβητες: χρησιμοποιούνται ατομικοί/κεντρικοί λέβητες πυρηνόξυλου για τη θέρμανση κτιρίων.
Παραγωγή ενέργειας σε γεωργικές βιομηχανίες: χρησιμοποιείται από γεωργικές βιομηχανίες στις οποίες η βιομάζα προκύπτει σε σημαντικές ποσότητες σαν υπόλειμμα ή υποπροϊόν της παραγωγικής διαδικασίας και έχουν αυξημένες απαιτήσεις σε θερμότητα. Ελαιοτριβεία, πυρηνελαιουργεία, βιομηχανίες ρυζιού καθώς και βιοτεχνίες κονσερβοποίησης καίνε τα υπολείμματά τους (υπολείμματα εκκοκκισμού, πυρηνόξυλο, φλοιοί και κουκούτσια, αντίστοιχα) για την κάλυψη των θερμικών τους αναγκών ή/και μέρος των αναγκών τους σε ηλεκτρική ενέργεια.
Παραγωγή ενέργειας σε βιομηχανίες ξύλου: Τα υπολείμματα βιομηχανιών επεξεργασίας ξύλου (πριονίδι, πούδρα, ξακρίδια κ.λπ.) χρησιμοποιούνται για τη κάλυψη των θερμικών αναγκών της διεργασίας καθώς και για την θέρμανση των κτιρίων.
Τηλεθέρμανση: είναι η προμήθεια θέρμανσης χώρων καθώς και θερμού νερού χρήσης σε ένα σύνολο κτιρίων, έναν οικισμό, ένα χωριό ή μια πόλη, από έναν κεντρικό σταθμό παραγωγής θερμότητας χρησιμοποιώντας ως καύσιμο βιομάζα. H θερμότητα μεταφέρεται με προ-μονωμένο δίκτυο αγωγών από το σταθμό προς τα θερμαινόμενα κτίρια.
Παραγωγή ενέργειας από βιοαέριο: Το βιοαέριο που παράγεται από βιομάζα καίγεται σε μηχανές εσωτερικής καύσης για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Παράλληλα μπορεί να αξιοποιείται η θερμική ενέργεια των καυσαερίων και του ψυκτικού μέσου των μηχανών για να καλυφθούν ανάγκες τις διεργασίας ή/και άλλες ανάγκες θέρμανσης (π.χ. θέρμανση κτιρίων).
Παραγωγή βιοκαυσίμων. Υγρά καύσιμα που παράγονται από διάφορους τύπους βιομάζας. Τα βιοκαύσιμα παράγονται από φυτικά υλικά, συγκεκριμένα είδη καλλιεργειών και από ανακυκλωμένα ή χρησιμοποιημένα σπορέλαια. Η χρήση των βιοκαυσίμων στα οχήματα έχει σαν αποτέλεσμα τη μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα από τον τομέα των μεταφορών.

Βιοαέριο

Το βιοαέριο, που αποτελεί μια ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, παράγεται από την αναερόβια χώνευση κτηνοτροφικών κυρίως αποβλήτων (λύματα από χοιροστάσια, βουστάσια ή απόβλητα από μονάδες βιολογικού καθαρισμού), βιομηχανικών αποβλήτων και λυμάτων, καθώς και από αστικά οργανικά απορρίμματα (βιοαέριο εκλύεται από τους χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων - ΧΥΤΑ). Αποτελείται τυπικά από 65% μεθάνιο και 35% διοξείδιο του άνθρακα και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας (η συνδυασμό τους, δηλαδή συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας), καθώς επίσης και ως καύσιμο για μηχανές εσωτερικής καύσης. Ένα κυβικό μέτρο βιοαερίου υποκαθιστά 0,66 λίτρα ντίζελ ή 0,75 λίτρα πετρελαίου ή 0,85 κιλά κάρβουνου. Η οικονομικότητα μιας μονάδας βιοαερίου βασίζεται στο γεγονός ότι η πρώτη ύλη έχει μηδενική ή αρνητική αξία, ενώ τα προϊόντα της έχουν αδιαμφισβήτητα εμπορική αξία.

Τις δύο τελευταίες δεκαετίες στην Ευρώπη, το συνεχώς διογκωμένο πρόβλημα της διάθεσης των αποβλήτων και των απορριμμάτων, η αναζήτηση εναλλακτικών ενεργειακών πόρων καθώς επίσης και η περιβαλλοντική ευαισθητοποίηση του κόσμου, ανέδειξαν την παραγωγή βιοαερίου ως μια οικονομικά αποδεκτή και φιλική προς το περιβάλλον διαδικασία.

Στις μέρες μας η εφαρμογή της επεκτείνεται από πολύ μικρές κτηνοτροφικές μονάδες μέχρι πολύ μεγάλα συγκροτήματα βιολογικής επεξεργασίας. Στην Ευρώπη λειτουργούν περισσότερες από 700 μονάδες βιοαερίου, οι οποίες επεξεργάζονται ζωικά απόβλητα ή εφαρμόζουν συνδυασμένη χώνευση διαφόρων αποβλήτων γεωργικής προέλευσης. Η έντονη ανάπτυξη μονάδων βιοαερίου οφείλεται στη μεγάλη συγκέντρωση ζωικού κεφαλαίου ανά μονάδα επιφανείας. Η ανάπτυξη της κτηνοτροφίας οδήγησε στην παραγωγή τεράστιων ποσοτήτων ζωικών αποβλήτων και τη δημιουργία δυσεπίλυτων προβλημάτων ως προς την επεξεργασία και τη διάθεση τους στο περιβάλλον. Η ανάπτυξη των τεχνολογιών βιοαερίου προσφέρει σειρά από πλεονεκτήματα και περιβαλλοντικά οφέλη όπως:

εξοικονόμηση χρημάτων για τους αγρότες,
βελτιωμένη απόδοση της λίπανσης,
μειωμένες εκπομπές αερίων θερμοκηπίου,
οικονομική και περιβαλλοντικά αποδεκτή ανακύκλωση αποβλήτων,
μειωμένες οχλήσεις λόγω οσμών και παρουσίας εντόμων,
δυνατότητες μείωσης παθογόνων οργανισμών.

Μια εγκατάσταση παραγωγής βιοαερίου δεν παρέχει μόνο τη δυνατότητα αξιοποίησης του ενεργειακού δυναμικού του βιοαερίου, αλλά συμμετέχει παράλληλα και στη συνολική επεξεργασία των αποβλήτων της γεωργοκτηνοτροφικής δραστηριότητας που τα παράγει, μειώνοντας το ρυπαντικό τους φορτίο.

Συστήματα αεριοποίησης

Η αεριοποίηση βιομάζας είναι μια διαδικασία που μετατρέπει οργανικά ή ορυκτά υλικά με βάση τον άνθρακα, σε μονοξείδιο του άνθρακα , υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα, μεθάνιο, υδρατμούς, ίχνη υδρογονανθράκων και άζωτο. Πέραν των παραπάνω ενώσεων στο αέριο προϊόν εμφανίζονται και διάφοροι επιμολυντές κυριότεροι των οποίων είναι τα σωματίδια πίσσας, η τέφρα, η αμμωνία, τα οξέα και οι σύνθετοι υδρογονάνθρακες.

Η αεριοποίηση βασίζεται στην μετατροπή τμήματος του στερεού πρωτογενούς υλικού σε καύσιμο αέριο με την παρουσία ενός οξειδωτικού μέσου, όπως ο αέρας, το οξυγόνο ή ο ατμός σε ελεγχόμενες ποσότητες. Το προκύπτον αέριο μίγμα ονομάζεται αέριο σύνθεσης ή συνθετικό αέριο ή ξυλαέριο. Το αέριο αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο με θερμογόνο ικανότητα σε στοιχειομετρική αναλογία σχεδόν στο 75% από αυτήν του φυσικού αερίου.

Η αεριοποίηση της βιομάζας είναι μία από τις πιο αποδοτικές και περιβαλλοντολογικά αποδεκτές τεχνολογίες για την δημιουργία ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας. Το βασικότερο πλεονέκτημά της έγκειται στο ότι είναι πιο αποδοτική για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας σε σχέση με τις τεχνολογίες καύσης. Ενδεικτικά πλεονεκτήματα:

δεν βασίζεται στην καύση/αποτέφρωση, αλλά σε αεριοποίηση και πυρόλυση.
Είναι αποδοτική για ηλεκτροπαραγωγή, ακόμη και σε μικρής κλίμακας εγκαταστάσεις.
Μπορεί να αξιοποιήσει βιομάζα από αγροτοβιομηχανικά απόβλητα με ένα βιώσιμο και οικολογικό τρόπο.
Επιτυγχάνει επίπεδα παραγωγής ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές πολύ υψηλότερα από ό, τι οι συμβατικές τεχνολογίες καύσης.
Μπορεί να παράγει ηλεκτρική ενέργεια 24 ώρες το 24ώρο, συγκριτικά με άλλες τεχνολογίες ΑΠΕ.
Δεν αφήνει κατάλοιπα βιοαποδομήσιμων κλασμάτων.
Δεν προκαλεί βλαβερές εκπομπές αερίων.
Έχει ελάχιστες απαιτήσεις χώρου εγκατάστασης και η μονάδα μπορεί να προσαρμοστεί στις εκάστοτε ανάγκες.

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας - Πώληση στη ΔΕΗ με εγγυημένη τιμή 0,198€/KWh για 27 έτη για παραγωγικές μονάδες ισχύος ≤1 MW (ΦΕΚ 4254 - 7/4/2014).
Εκμετάλλευση της Παραγωγής Θερμότητας κατά την παραγωγική διαδικασία. Παράλληλα η θερμότητα που εκλύεται κατά την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας δύναται να αξιοποιηθεί για την θέρμανση των εσωτερικών χώρων και για χρήση Ζεστού Νερού με μηδενικό κόστος).

Βιοκαύσιμα- συστήματα βιορευστών

Η βιομάζα εκτός από την παραγωγή θερμότητας και ηλεκτρικής ενέργειας, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή υγρών καυσίμων (βιοκαύσιμα), τα οποία χρησιμοποιούνται στις μεταφορές. Τα πιο συνηθισμένα στο εμπόριο είναι το βιοντίζελ, ο μεθυλεστέρας ο οποίος παράγεται κυρίως από ελαιούχους σπόρους (ηλίανθος, ελαιοκράμβη, κ.α.) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί, είτε μόνο του ή σε μίγμα με πετρέλαιο κίνησης σε πετρελαιοκινητήρες και η βιοαιθανόλη. Η τελευταία παράγεται από σακχαρούχα, κυτταρινούχα και αμυλούχα φυτά (σιτάρι, καλαμπόκι, σόργο, τεύτλα, κ.ά.) και χρησιμοποιείται, είτε αυτούσια σε βενζινοκινητήρες που έχουν υποστεί μετατροπή, είτε σε μίγμα με βενζίνη σε κανονικούς βενζινοκινητήρες, είτε τέλος μετατρέπεται σε ΕΤΒΕ (πρόσθετο βενζίνης).

Η ελαιοκράμβη είναι ένας από τους κύριους ελαιούχους καρπούς που παράγονται στην Ευρώπη, και είναι η πιο διαδεδομένη πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοντίζελ. Το λάδι περνάει από μια χημική διεργασία (εστεροποίηση) και μετατρέπεται σε μεθυλεστέρα. Το βιοντιζελ από ελαιοκράμβη ονομάζεται επίσης και μεθυλεστέρας από κραμβέλαιο.

Το βιοντιζελ μπορεί επίσης να παραχθεί από ανακυκλωμένα ή χρησιμοποιημένα μαγειρικά λάδια και έτσι παρέχεται μια χρήσιμη διέξοδος για την διάθεση αυτών των λαδιών, τα οποία διαφορετικά, θα έπρεπε να διατεθούν με εναλλακτικό, περιβαλλοντικά αποδεκτό τρόπο. Το βιοντιζελ είναι εναλλακτικό καύσιμο του πετρελαίου κίνησης, ενώ η βιοαιθανόλη είναι πρόσθετο για τη βενζίνη ή υποκατάστατο. Μπορεί να αντικαταστήσει τελείως το συμβατικό πετρέλαιο κίνησης ή να αναμειχθεί με αυτό σε διαφορετικές αναλογίες για χρήση σε πετρελαιομηχανές.

Οι φυσικές και χημικές ιδιότητες του βιοντιζελ μοιάζουν πολύ με του ορυκτού πετρελαίου και οι συμβατικοί κινητήρες δεν χρειάζονται μετατροπές για να χρησιμοποιούν μίγματα με χαμηλά ποσοστά ανάμειξη συμβατικών καυσίμων με βιοντίζελ.

Η βιοαιθανόλη παρασκευάζεται με τη ζύμωση των σακχάρων, του αμύλου ή της κυτταρίνης χρησιμοποιώντας μαγιά. Η βιοαιθανόλη μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μίγμα ή μπορεί να χρησιμοποιηθεί 100% βιοαιθανόλη σε τροποποιημένους κινητήρες με ηλεκτρική ανάφλεξη, παρ’ όλο που για την αντιμετώπιση του προβλήματος της εκκίνησης σε χαμηλές θερμοκρασίες απαιτείται η χρήση ενός μικρού ποσοστού πτητικού καυσίμου (συνήθως βενζίνης).

Τα μίγματα βιοαιθανόλης έχουν υψηλότερη λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης από την καθαρή βενζίνη. Έτσι αυτά τα μίγματα παρουσιάζουν μεγαλύτερη δυσκολία στην εκκίνηση τον χειμώνα, ενώ οι υδρόφιλες ιδιότητες της βιοαιθανόλης μπορούν να δημιουργήσουν προβλήματα στην διαχείριση, την αποθήκευση και την διανομή του καυσίμου.

Χάρη στις νέες τεχνολογίες αιχμής είναι πλέον εφικτή η απευθείας καύση φυτικών ελαίων (π.χ. φοινικέλαιο, κραμβέλαιο), χωρίς να μετατραπεί σε biodiesel και χωρίς πρόσμιξη με πετρέλαιο ή με διαλύτες. Η καύση πραγματοποιείται σε πετρελαιοκινητήρες ειδικής κατασκευής οι οποίοι σε σύνδεση με την ηλεκτρογεννήτρια σχηματίζουν διάταξη ηλεκτροπαραγωγού ζεύγους (Η/Ζ) και έχει ως αποτέλεσμα τη συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας:

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας - Πώληση στη ΔΕΗ με εγγυημένη τιμή 0,198€/KWh για 27 έτη για παραγωγικές μονάδες ισχύος ≤1 MW (ΦΕΚ 4254 - 7/4/2014).
Εκμετάλλευση της Παραγωγής Θερμότητας κατά την παραγωγική διαδικασία. Παράλληλα η θερμότητα που εκλύεται κατά την παραγωγή της ηλεκτρικής ενέργειας δύναται να αξιοποιηθεί για την θέρμανση των εσωτερικών χώρων και για χρήση Ζεστού Νερού με μηδενικό κόστος).

Η λειτουργία τους βασίζεται στην κατανάλωση φυτικών ελαίων σε Μηχανές Εσωτερικής Καύσης, ήτοι συμβατικοί πετρελαιοκινητήρες δοκιμασμένοι ως προς τη συμπεριφορά κατά τη λειτουργία αλλά και τη μακροζωία τους, με χρήση για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και παράλληλη εκμετάλλευση της παραγόμενης θερμότητας. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν όλα τα γνωστά φυτικά έλαια (ηλιέλαιο, σογιέλαιο, βαμβακέλαιο κ.λπ.) αλλά και τα λιγότερο γνωστά όπως κραμβέλαιο, και φοινικέλαιο.

Για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από υγρά καύσιμα χρησιμοποιείται ένα Η/Ζ (ηλεκτροπαραγωγό ζεύγος) που αποτελείται από έναν κινητήρα diesel και μία ηλεκτρογεννήτρια. Με τις απαραίτητες τεχνικές εργοστασιακές τροποποιήσεις ο κινητήρας diesel μπορεί να χρησιμοποιεί για καύσιμο φυτικά έλαια. Μάλιστα, η ιδέα αυτή δεν είναι καθόλου πρόσφατη, αφού ο αρχικός σχεδιασμός του κινητήρα από τον Rudolf Diesel προέβλεπε τη χρήση φυτικών ελαίων. Πρόκειται για ένα σύστημα που διαθέτει ηχομόνωση και είναι αυτοματοποιημένο, δεδομένου ότι ελέγχεται τόσο η τροφοδοσία όσο και η λειτουργία της μονάδας ενώ υπάρχει και απομακρυσμένη παρακολούθηση από το κέντρο ελέγχου του συστήματος.

Το φυτικό έλαιο π.χ. κραμβέλαιο θα μπορούσε να χαρακτηρισθεί ως το «απόλυτο οικολογικό καύσιμο», αφού από την χρήση του, εκπέμπονται ρύποι, σε επίπεδο χαμηλότερο ακόμα και από το ελάχιστο των προδιαγραφών της Ευρωπαϊκής Ένωσης, σύμφωνα με διεθνείς μετρήσεις. Ως καύσιμη ύλη στον ειδικά τροποποιημένο πετρελαιοκινητήρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν και τηγανόλαδα, μετά τη χρήση τους. Τα τηγανόλαδα αποτελούν επικίνδυνα απόβλητα και απαιτούν ειδική διαχείριση μετά τη συλλογή τους. Χρησιμοποιώντας τα τηγανόλαδα ως καύσιμη ύλη όχι μόνο ελαχιστοποιείται το κόστος διαχείρισής τους, αλλά και αξιοποιούνται για την παραγωγή ενέργειας.

Διεύθυνση:

Πέτρου Ράλλη 234, Νίκαια

Επικοινωνία

Email: info@hellasnrg.gr Τηλέφωνο: (210) 4910550

Συνδέσεις:

Πολιτική απορρήτου
Όροι χρήσης
Πολιτική Cookies
Feedback