Βιοκαύσιμα

Η ανάγκη για τη χρήση εναλλακτικών και ανανεώσιμων καυσίμων έναντι του πετρελαίου και των προϊόντων του έχει αρχίσει να παίζει έναν πολύ σημαντικό ρόλο στον ανεπτυγμένο κόσμο, τόσο για περιβαλλοντικούς όσο και για οικονομικούς και διαχειριστικούς λόγους.

Ως βιοκαύσιμα χαρακτηρίζονται όλα τα στερεά, υγρά και αέρια καύσιμα που προέρχονται από τη βιομάζα (ανανεώσιμη πηγή ενέργειας). Τα κυριότερα είναι:

α) Το βιοντίζελ που παράγεται από τα φυτικά έλαια και τα ζωικά λίπη. Αποτελεί ένα άριστο υποκατάστατο του συμβατικού ντίζελ και μπορεί να χρησιμοποιείται αυτούσιο ή σε μίγματα με αυτό στους ήδη υπάρχοντες πετρελαιοκινητήρες.

β) Η βιοαιθανόλη που παράγεται από σακχαρούχα, κυτταρινούχα και αμυλούχα φυτά και μπορεί να χρησιμοποιείται σε μίγματα με τη βενζίνη.

γ) Το βιοαέριο που παράγεται από τα οργανικά αγροτοβιομηχανικά και άλλα απόβλητα και υπολείμματα, καθώς και από ενεργειακά φυτά.

δ) Τα πέλλετς (pellets) και οι μπρικέττες (briquettes) που παράγονται από υπολείμματα γεωργικών καλλιεργειών και επεξεργασίας των γεωργικών προϊόντων (γεωργική βιομάζα), υπολείμματα καλλιέργειας των δασών και επεξεργασίας του ξύλου (δασική βιομάζα) κ.ά..

ε) Τα βιοκαύσιμα νέας γενιάς (βιοντίζελ, βιoαιθανόλη, πράσινο ντίζελ, αέριο σύνθεσης, βιοαέριο, βιοϋδρογόνο, συνθετικά βιοκαύσιμα κ.ά.) που παράγονται από απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα με λιγότερα προβλήματα.

	Στόχος	Προέλευση	Πρώτες ύλες	Βιοκαύσιμα	Πλεονεκτήματα	Μειονεκτήματα
Βιοκαύσιμα 1ης γενιάς	Παραγωγή βιοκαυσίμων από διαθέσιμες πρώτες ύλες	Φυτικά έλαια, Ζωικά λίπη Σάκχαρα, Άμυλο Απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα Στερεή βιομάζα	Ελαιούχοι σπόροι Σπόροι δημητριακών, Σακχαρότευτλα, Σακχαροκάλαμο Αγροτοβιομηχανικά και άλλα οργανικά απόβλητα και υπολείμματα, Ενεργειακές καλλιέργειες Γεωργικά και Δασικά υπολείμματα	Βιοντίζελ Βιοαιθανόλη Βιοαέριο Πέλλετς και Μπρικέττες		- Η πλειονότητα των πρώτων υλών χρησιμοποιείται στη διατροφική αλυσίδα ανθρώπων και ζώων και η χρήση τους για παραγωγή βιοκαυσίμων έχει αρνητική επίδραση στη διαθεσιμότητα των τροφών και στη διατήρηση της βιοποικιλότητας - Παραγωγή Παραπροϊόντων
Βιοκαύσιμα 2ης γενιάς	Χρήση πρώτων υλών που δεν χρησιμοποιούνται για τροφές	Απόβλητα και υπολειμματικά φυτικά έλαια και ζωικά λίπη Κυτταρινούχα φυτά και πρώτες ύλες που δεν χρησιμοποιούνται ως τροφές Απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα	- Απόβλητες και υπολειμματικές ελαιούχες ύλες (χρησιμοποιημένα όξινα έλαια και λίπη, απόβλητα ραφινεριών, λιπαρά οξέα, ολεΐνες, απόβλητα σφαγείων κ.ά. - Φυτά πλούσια σε κυτταρίνη, όπως γλυκό σόργο, αγριαγκινάρα κ.ά. - Γεωργικά παραπροϊόντα, όπως άχυρα, φύλλα, κελύφη καρπών κ.ά. - Αγροτοβιομηχανικά και άλλα οργανικά απόβλητα, υπολείμματα, και παραπροϊόντα, ληγμένα τρόφιμα κ.ά. - Αστικά απόβλητα και απορρίμματα	Βιοντίζελ, Βιοαιθανόλη, Βιομεθανόλη, Βιοϋδρογόνο, Βιοαέριο, Αέριο σύνθεσης, Συνθετικό (FT) ντίζελ, Πράσινο ντίζελ, Συνθετική κηροζίνη		Διαθεσιμότητα πρώτων υλών και εκτάσεων - ύδατος για καλλιέργεια
Βιοκαύσιμα 3ης γενιάς	Αύξηση της απόδοσης παραγωγής των πρώτων υλών	Μεγάλης στρεμματικής απόδοσης βιομάζα	Μικροφύκη (Άλγη)	Βιοντίζελ, Συνθετικό ή Πράσινο ντίζελ, Βιοαιθανόλη, Βιοαέριο κ.λπ.	- Υπολογίζεται ότι μπορούν να αποδώσουν περίπου 30 φορές περισσότερη ενέργεια ανά μονάδα καλλιεργούμενης έκτασης - Χρήση διοξείδιου του άνθρακα (CO₂) ως θρεπτική ύλη των μικροοργανισμών
Βιοκαύσιμα 4ης γενιάς	Ανάπτυξη βιομάζας με αυξημένη δέσμευση CO₂ και διεργασιών παραγωγής βιοκαυσίμων αρνητικού άνθρακα με γεω-αποθήκευση CO₂			Βιοϋδρογόνο, Βιομεθάνιο, Συνθετικά βιοκαύσιμα κ.λπ.

Ως βιομάζα ορίζεται το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα προϊόντων, αποβλήτων και κατάλοιπων που προέρχονται από τις αγροτικές δραστηριότητες (συμπεριλαμβανομένων φυτικών και ζωικών ουσιών), τις δασοκομικές και τις συναφείς βιομηχανικές δραστηριότητες, καθώς και το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα βιομηχανικών αποβλήτων και αστικών λυμάτων και απορριμμάτων.

Η βιομάζα αποτελεί πηγή ενέργειας που ανανεώνεται συνεχώς λόγω της φωτοσυνθετικής ικανότητας των φυτικών οργανισμών. Τα φυτά δομούνται δεσμεύοντας διοξείδιο του άνθρακα, νερό και ηλιακή ενέργεια την οποία μετατρέπουν σε χημική. Όταν τα φυτά και τα προϊόντα τους καίγονται, η περιεχόμενη σε αυτά χημική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική, ενώ μπορεί να μετατραπεί και σε άλλες μορφές ενέργειας, όπως ηλεκτρική, κινητική κ.ά..

Οι βασικοί λόγοι για τους οποίους επιβάλλεται η χρήση των βιοκαυσίμων είναι η προστασία του περιβάλλοντος, αφού τα βιοκαύσιμα συμβάλλουν στην ελάττωση των εκπομπών επικίνδυνων ρυπαντών αερίων που επηρεάζουν σημαντικά την υγεία και ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, η μείωση της εξάρτησης από τις εισαγωγές συμβατικών ορυκτών καυσίμων και η δημιουργία νέων ευκαιριών για τους αγρότες, τη μεταποίηση και τη βιομηχανία.

Παράλληλα, η αξιοποίηση απόβλητης και υπολειμματικής βιομάζας για την παραγωγή τους προστατεύει το περιβάλλον και τον υδροφόρο ορίζοντα, οπότε η κοινωνία κερδίζει από την ενέργεια που παράγεται χρησιμοποιώντας βιομάζα που διαφορετικά μολύνει.

Στόχος των ερευνών παγκοσμίως και της πολιτικής των κοινωνιών, καθώς και της επιστημονικής - ερευνητικής και επιχειρηματικής διαδρομής της AGROENERGY, αποτελεί η παραγωγή βιοκαυσίμων και ενέργειας νέας γενιάς, στα πλαίσια κάθετων επιχειρηματικών μοντέλων αξιοποίησης της απόβλητης και υπολειμματικής βιομάζας, αλλά και εκείνης της βιομάζας που θα προέρχεται από εκτάσεις που θα αξιοποιούνται για τη δέσμευση αερίων ρύπων και ανάπτυξη μικροφυκών ή θα καλλιεργούνται για ενεργειακούς σκοπούς στα πλαίσια μιας ισορροπημένης εκμετάλλευσης των αγροτικών δυνατοτήτων για διατροφή (ανθρώπων και ζώων), ως προτεραιότητα, και παραγωγή ενέργειας, με σκοπό την ανάπτυξη της κοινωνίας σε τοπικό επίπεδο.

Τα βιοκαύσιμα δεύτερης και τρίτης γενιάς, όπως βιοντίζελ και βιοαιθανόλη, βιομεθανόλη, αέριο σύνθεσης, βιοαέριο, βιοϋδρογόνο, πράσινο ντίζελ, συνθετικά βιοκαύσιμα κ.ά., που παράγονται κυρίως από την απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα με την εφαρμογή νέων διεργασιών και σύγχρονων τεχνολογιών, έχουν ήδη αναπτυχθεί σε πιλοτικό βιομηχανικό και σε βιομηχανικό επίπεδο και αναμένεται να πρωταγωνιστήσουν στα αμέσως προσεχή χρόνια.

Μία επιχειρηματική δράση συνίσταται στην παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων (όπως βιοντίζελ, βιοαιθανόλης, πράσινου ντίζελ κ.λπ., κυρίως δεύτερης και τρίτης γενιάς) από αγροτοβιομηχανική και άλλη βιομάζα.

Μία παράλληλη επιχειρηματική δράση συνίσταται στην παραγωγή αερίων βιοκαυσίμων (όπως βιοαερίου, βιοϋδρογόνου, αερίου σύνθεσης κ.ά.) και ενέργειας από αυτά, με πρώτες ύλες αγροτική (γεωργική και κτηνοτροφική) και βιομηχανική βιομάζα, κυρίως την απόβλητη και υπολειμματική, καθώς και το οργανικό ζυμώσιμο κλάσμα των αστικών αποβλήτων.

Τα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη που απορρέουν από τις επιχειρηματικές αυτές δράσεις είναι πολλά.

Δημιουργούνται νέες θέσεις εργασίας, τόσο στα πλαίσια της παραγωγικής διαδικασίας όσο και στη γενικότερη διαχείριση των παραγόμενων προϊόντων.

Οι πρώτες ύλες παράγονται ή προκύπτουν ως απόβλητα και υπολείμματα σε τοπικό επίπεδο, ενισχύοντας έτσι την αγροτική και μεταποιητική - βιομηχανική οικονομία και κατ’ επέκταση την οικονομία της περιοχής.

περισσότερα...

Ως προϊόντα ανανεώσιμων πηγών ενέργειας τα βιοκαύσιμα είναι καθαρά, βιοαποικοδομήσιμα και μη τοξικά καύσιμα, δεν περιέχουν αρωματικές ενώσεις και οι εκπομπές των ρυπαντών οξειδίων του θείου, μονοξειδίου του άνθρακα, άκαυστων υδρογονανθράκων και αιθάλης, που προέρχονται από την καύση τους, είναι πολύ χαμηλές.

Επίσης, η καύση τους δεν αυξάνει το διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα (ένα από τα αέρια που ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου), αφού η ποσότητα του διοξειδίου του άνθρακα που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της καύσης αφομοιώνεται στη συνέχεια από το φυτό κατά τη φωτοσύνθεση.

Παράλληλα, οι ενεργειακές καλλιέργειες απαιτούν χαμηλότερα επίπεδα λίπανσης και μειωμένη χρήση φυτοφαρμάκων, με συνέπεια την προστασία του περιβάλλοντος και της υγείας των αγροτών.

Το βιοντίζελ είναι το πρώτο ανανεώσιμο καύσιμο, πλήρως συμβατό με το συμβατικό ντίζελ.

Οι τεχνολογίες παραγωγής του, ως πρώτης γενιάς βιοκαύσιμο, βασίζονται στην αντίδραση των τριγλυκεριδίων των πρώτων υλών με μία αλκοόλη μικρού μοριακού βάρους (μεθανόλη) με τη χρήση ισχυρών ομογενών καταλυτών, κυρίως βασικών, όπως υδροξειδίων (ΚΟΗ ή ΝαΟΗ), μεθοξειδίων (CH₃ONa) κ.ά..

Ως πρώτης γενιάς βιοκαύσιμο παράγεται από καθαρά φυτικά έλαια με χαμηλή οξύτητα ( < 1,5%), όπως ηλιέλαιο, κραμβέλαιο, σογιέλαιο, φοινικέλαιο, βαμβακέλαιο κ.ά..

Τα σημαντικότερα μειονεκτήματα της παραγωγής του αφορούν στην ανταγωνιστικότητα των πρώτων υλών με τα τρόφιμα, στην παραγωγή ακάθαρτης γλυκερίνης και στην κατανάλωση μεθανόλης και ΚΟΗ, ΝαΟΗ ή CH₃ONa.

Ως δεύτερης γενιάς βιοκαύσιμο παράγεται από όξινα χρησιμοποιημένα και απόβλητα φυτικά λάδια, λιπαρά οξέα και απόβλητα ή υπολειμματικά ζωικά λίπη (σφαγείων).

Οι βιώσιμες τεχνολογίες παραγωγής του απαιτούν την προεπεξεργασία των πρώτων υλών για τη μετατροπή των ελεύθερων λιπαρών οξέων (της περιεχόμενης οξύτητας) σε εστέρες (βιοντίζελ) και την εν συνεχεία μετατροπή των υπαρχόντων τριγλυκεριδίων σε βιοντίζελ ή την ταυτόχρονη μετατροπή των οξέων και των τριγλυκεριδίων σε βιοντίζελ. Οι νέες διεργασίες - τεχνολογίες, που εφαρμόζονται, κάνουν χρήση νέων ετερογενών στερεών καταλυτών (όξινων, βασικών και ενζυμικών).

Τα πλεονεκτήματα του βιοντίζελ ως βιοκαύσιμο δεύτερης γενιάς είναι η χρήση πρώτων υλών που χαρακτηρίζονται ως απόβλητες ή υπολειμματικές, η παραγωγή καθαρής γλυκερίνης και το γεγονός ότι δεν καταναλώνεται καταλύτης.

Ως τρίτης γενιάς βιοκαύσιμο παράγεται από έλαια που προέρχονται κυρίως από μικροφύκη (άλγη). Οι τεχνολογίες παραγωγής του είναι αυτές που εφαρμόζονται για την παραγωγή του βιοντίζελ 1ης ή 2ης γενιάς.

Το πράσινο ντίζελ θεωρείται δεύτερης γενιάς βιοκαύσιμο και παράγεται από όλες τις πρώτες ύλες από τις οποίες παράγεται το βιοντίζελ.

Οι τεχνολογίες παραγωγής του βασίζονται στην αντίδραση των φυτικών ελαίων, ζωικών λιπών και λιπαρών οξέων παρουσία ή μη υδρογόνου πάνω σε στερεό καταλύτη και την απομάκρυνση της γλυκερινικής ομάδας υπό μορφή προπανίου.

Η βασική αντίδραση της διεργασίας είναι η υδρογονοαποξυγόνωση των εστερικών και καρβοξυλικών ομάδων των τριγλυκεριδίων και των λιπαρών οξέων.

Η διεργασία παραγωγής του πράσινου ντίζελ προσαρμόζεται άμεσα σε υπάρχουσες μονάδες HDS.

Τα πλεονεκτήματα για την εφαρμογή του ως καύσιμο: Είναι πλήρως συμβατό με το συμβατικό πετρελαϊκό ντίζελ, έχει υψηλό αριθμό κετανίων, έχει μειωμένες εκπομπές καυσαερίων, έχει πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο (< 2 ppm), υπάρχει απουσία αρωματικών ενώσεων και απουσία οξυγόνου στο προϊόν (σταθερό προϊόν) και δεν παράγονται ανεπιθύμητα παραπροϊόντα κατά τη διεργασία της παραγωγής του. Η παραγωγή του μπορεί να επιτευχθεί σε υπάρχουσες μονάδες HDT με μικρές αλλαγές στο σχήμα λειτουργίας.

Το μειονέκτημα: Η χρήση και η κατανάλωση υδρογόνου στη διεργασία παραγωγής του.

Το BTL ντίζελ είναι συνθετικό βιοκαύσιμο δεύτερης γενιάς και παράγεται από στερεή βιομάζα μέσω θερμοχημικής διάσπασης.
Συνιστά τη μόνη μέθοδο για εφαρμογή παραγωγής βιοκαυσίμου ντίζελ από οποιαδήποτε είδους στερεή βιομάζα.

Τα στάδια παραγωγής του:
→ Αεριοποίηση της βιομάζας και παραγωγή αέριου σύνθεσης (CO + H₂).
→ Σύνθεση υδρογονοανθρακικών μορίων μεγέθους ντίζελ μέσω της αντίδρασης Fisher - Tropsch: nCO + (2n+1)H₂ --------- > C_nH_2n+2 + nH₂O

→ Υδρογονοεπεξεργασία του προϊόντος για απομάκρυνση των παραπροϊόντων κηρών και βελτίωση των ιδιοτήτων του.

Τα πλεονεκτήματα για την εφαρμογή του ως καύσιμο: Είναι πλήρως συμβατό με το συμβατικό πετρελαϊκό ντίζελ, γίνεται χρήση των υπαρχόντων υποδομών για τη διάθεσή του, έχει υψηλό αριθμό κετανίων, έχει μειωμένες εκπομπές καυσαερίων, έχει πολύ χαμηλή περιεκτικότητα σε θείο (< 2 ppm ), υπάρχει απουσία αρωματικών ενώσεων και απουσία οξυγόνου στο προϊόν (σταθερό προϊόν) και παράγεται από οποιοδήποτε είδος στερεάς βιομάζας.

Τα μειονεκτήματα: Το υψηλό κόστος επένδυσης στις εγκαταστάσεις και η απαίτηση νέων εγκαταστάσεων.

Η βιοαιθανόλη είναι το πρώτο υγρό βιοκαύσιμο που χρησιμοποιήθηκε, ως υποκατάστατο της βενζίνης σε οχήματα.

Παράγεται κυρίως από τη ζάχαρη με τη μέθοδο της αλκοολικής ζύμωσης. Μπορεί και να συντεθεί βιομηχανικά μέσω της χημικής αντίδρασης του αιθυλενίου με ατμό.

Η βιοαιθανόλη είναι η αιθανόλη ή αιθυλική αλκοόλη ( C₂H₅OH), δηλαδή το οινόνευμα, και ονομάζεται έτσι επειδή προέρχεται από βιομάζα.

Πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοαιθανόλης πρώτης γενιάς είναι τα σακχαρούχα φυτά (ζαχαρότευτλα, γλυκό σόργο), τα αμυλούχα φυτά (δημητριακά, όπως καλαμπόκι, σιτάρι, κριθάρι) κ.ά.. Η παραγωγική διαδικασία περιλαμβάνει τα στάδια εξαγωγής της ζάχαρης (τεμαχισμός, εκχύλιση) και παραγωγής της αιθανόλης (αλκοολική ζύμωση, απόσταξη, αφυδάτωση).

Πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοαιθανόλης δεύτερης γενιάς είναι κυρίως τα υπολείμματα γεωργικών και δασικών καλλιεργειών, γεωργικών βιομηχανιών, καρποφόρων και δασικών δένδρων και χαρτιού, τροφίμων κ.ά.. Οι διεργασίες παραγωγής της βιοαιθανόλης από τα λιγνοκυτταρινούχα αυτά υπολείμματα περιλαμβάνουν την υδρόλυση της κυτταρίνης και ημικυτταρίνης, τη ζύμωση κ.ά..

Το υδρογόνο μπορεί να παραχθεί με διάφορες διεργασίες από συμβατικά καύσιμα, το νερό και τη βιομάζα.

Βιοϋδρογόνο λέγεται όταν παράγεται από τη βιομάζα (βιοτεχνολογική παραγωγή). Συγκεκριμένα, παράγεται με:

– Βιοφωτόλυση του νερού από φύκη και κυανοβακτήρια.

– Φωτοδιάσπαση των οργανικών υλικών από φωτοσυνθετικά βακτήρια.

– Ζυμωτική διαδικασία από οργανικά υλικά (αποδόμηση υδατανθράκων ⇒ πτητικά λιπαρά οξέα, αλκοόλες, υδρογόνο).

Το βιοαέριο παράγεται με τη διαδικασία της αναερόβιας χώνευσης απόβλητης και υπολειμματικής βιομάζας αγροτοβιομηχανικών μονάδων, καλλιεργειών που αξίζει να οδηγηθούν στον αναερόβιο χωνευτήρα, λυμάτων μονάδων βιολογικού καθαρισμού, καθώς και οργανικού κλάσματος απορριμμάτων που μπορεί να βιοαποικοδομηθεί.

Αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH₄) και διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) με περιεκτικότητες 55-70% και 30-45% αντίστοιχα. Επίσης, περιέχει ελάχιστες ποσότητες άλλων αερίων, όπως άζωτο, υδρογόνο, αμμωνία, υδρατμούς και υδρόθειο.

Η θερμογόνος δύναμη του βιοαερίου κυμαίνεται από 5,5 έως 7,0 kWh/m³.

Το βιοαέριο μπορεί να τροφοδοτήσει μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ), καυστήρες αερίων και αεριοστρόβιλους για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας. Μπορεί, επίσης, να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο μεταφορών, αφού προηγηθεί ένα στάδιο καθαρισμού / αναβάθμισής του.

Το αέριο σύνθεσης (syngas) παράγεται με τη διαδικασία της αεριοποίησης απόβλητης, υπολειμματικής και άλλης αγροτοβιομηχανικής, δασικής και αστικής βιομάζας, κυρίως της στερεής.

Αποτελεί μίγμα πολλών καυσίμων (και μη) αερίων, όπως μονοξειδίου και διοξειδίου του άνθρακα (CO, CO₂), υδρογόνου (H₂), μεθανίου (CH₄), υδρατμών (H₂O), ιχνών υδρογονανθράκων (π.χ. C₂H₆, C₂H₄) και αζώτου (N₂) σε περίπτωση που χρησιμοποιείται αέρας για την αεριοποίηση.

Στην περίπτωση που η τελική διεργασία γίνεται με τη χρήση αέρα (η πιο οικονομική και συνήθης επιλογή), το syngas έχει καθαρή θερμογόνο δύναμη κατά μέσο όρο 4,6 MJ/m³ (περίπου το 1/7 εκείνης του φυσικού αερίου).

Όταν χρησιμοποιείται καθαρό οξυγόνο αντί για αέρας, η θερμογόνος δύναμη του syngas μπορεί και να τριπλασιασθεί.

Το αέριο σύνθεσης μπορεί να τροφοδοτήσει μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ) για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας.

Η διεργασία και γενικότερα η διαδικασία της συνδυασμένης αεριοποίησης έχει την ίδια λογική με αυτή της συνδυασμένης αναερόβιας χώνευσης (ή ζύμωσης).

Και στις δύο διεργασίες παράγεται ένα αέριο (βιοαέριο στη μία και αέριο σύνθεσης - syngas στην άλλη), το οποίο οδηγείται σε μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ), όπου παράγεται ηλεκτρική ενέργεια και θερμότητα.

Και στις δύο διαδικασίες απαιτείται παρόμοια καθετοποίηση των εργοστασίων προς την κατεύθυνση των προϊόντων αλλά και προς την κατεύθυνση των πρώτων υλών. Ανάλογα με το είδος της πρώτης ύλης, δηλαδή της βιομάζας, επιλέγουμε τη μία ή την άλλη διεργασία. Έτσι, ένα εργοστάσιο μπορεί να είναι υβριδικό, δηλαδή να έχει δύο γραμμές παραγωγής, μία για κάθε διεργασία, έναν υποσταθμό για την πώληση της συνολικής παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας και ένα θερμοκήπιο για την εκμετάλλευση του συνόλου της παραγόμενης θερμότητας.

Έρευνα στο Ε.Μ.Π.

Στη Σχολή Χημικών Μηχανικών του Ε.Μ.Π. δραστηριοποιούνται ερευνητικές ομάδες σε όλες τις δραστηριότητες αιχμής που αφορούν στην παραγωγή βιοκαυσίμων:

Παραγωγή Βιοντίζελ πρώτης και δεύτερης γενιάς.
Παραγωγή Πράσινου Ντίζελ.
Παραγωγή Βιοαιθανόλης πρώτης και δεύτερης γενιάς.
Παραγωγή Βιοαερίου και Βιοϋδρογόνου.
Αεριοποίηση βιομάζας για παραγωγή Αερίου Σύνθεσης.

Μερικές από τις τελευταίες παρουσιάσεις καθηγητών και ερευνητών της Σχολής Χημικών Μηχανικών του ΕΜΠ:

Παραγωγή βιοντίζελ από φυτικά έλαια και ζωικά λίπη με χρήση ετερογενών καταλυτών / Νίκος Μπαράκος, Χημικός, Δρ. Χημ. Μηχ. ΕΜΠ
Κινητική μελέτη της μετεστεροποίησης και εστεροποίησης όξινων φυτικών ελαίων / Στέργιος Πασιάς, Δρ. Χημικός Μηχανικός ΕΜΠ
Βιοντίζελ και Πράσινο Ντίζελ ως υποκατάστατα του Πετρελαϊκού Ντίζελ / Νίκος Παπαγιαννάκος, καθηγητής ΕΜΠ
Βιοαιθανόλη - παρόν και μέλλον στην ΕΕ και την Ελλάδα / Δημήτρης Κέκος, καθηγητής ΕΜΠ
Παραγωγή βιοϋδρογόνου από βιομάζα / Γεράσιμος Λυμπεράτος, καθηγητής ΕΜΠ
Αξιοποίηση οργανικών αποβλήτων για παραγωγή βιομεθανίου / Απόστολος Βλυσίδης, καθηγητής ΕΜΠ
Παραγωγή Ενέργειας με Αεριοποίηση Βιομάζας / Γιώργος Ανδρουτσόπουλος, καθηγητής ΕΜΠ
Βιώσιμα βιοδιυλιστήρια / Αντώνης Κοκόσης, καθηγητής ΕΜΠ
Παραγωγή ενέργειας από οργανικά υπολείμματα τροφίμων και ιλύ από μονάδες επεξεργασίας λυμάτων / Μαρία Λοϊζίδου, καθηγήτρια ΕΜΠ

Συμπερασματικά:

Α) Οι εξελίξεις στην παραγωγή βιοκαυσίμων οδηγούνται από ανάγκες:
     1. Χρήσης πρώτων υλών που δεν χρησιμοποιούνται στη διατροφική αλυσίδα, έχουν μεγάλη στρεμματική απόδοση ή θεωρούνται απόβλητα και υπολείμματα.
     2. Βελτιωμένων ιδιοτήτων του βιοκαυσίμου.
     3. Αποφυγής παραγωγής υποπροϊόντων κατά την παραγωγή του βιοκαυσίμου.

Β) Οι τεχνολογίες παραγωγής βιοκαυσίμων δεύτερης και τρίτης γενιάς είναι ώριμες για εφαρμογή στην περίπτωση τόσο των υγρών όσο των αερίων βιοκαυσίμων.

Γ) Η παραγωγή των βιοκαυσίμων δεύτερης και τρίτης γενιάς από κατάλληλες πρώτες ύλες θα βοηθήσει στην υλοποίηση των στόχων που έχουν τεθεί με τις αποφάσεις της ΕΕ για την προώθηση των βιοκαυσίμων.

Για το βιοντίζελ και τη βιοαιθανόλη, συγκεκριμένα, οι επενδύσεις αναπτύχθηκαν ταχύτατα σε ολόκληρο τον κόσμο. Με στοιχεία του 2006, στις ΗΠΑ το 2005 η παραγωγή βιοαιθανόλης είχε ανέλθει στους 9.000.000 tn και αυξανόταν κατά 30% κάθε χρόνο, ενώ η παραγωγή βιοντίζελ είχε ξεπεράσει τους 1.000.000 tn με στόχο να διπλασιαζόταν και αυτή μέχρι το 2008. Η Βραζιλία διατηρούσε παγκοσμίως την πρώτη θέση στην παραγωγή βιοαιθανόλης. Η Γερμανία παραμένει ο μεγαλύτερος παραγωγός βιοντίζελ στον κόσμο (1.700.000 tn βιοντίζελ παρήχθησαν το 2005 και κάθε χρόνο η παραγωγή αυξανόταν κατά 40% περίπου). Επίσης, έχουν αναπτυχθεί και μεγάλα εργοστάσια παραγωγής βιοαιθανόλης, δυναμικότητας έως και 250.000 tn τον χρόνο. Στην Ουγγαρία κατασκευάστηκε το μεγαλύτερο εργοστάσιο παραγωγής βιοαιθανόλης στον κόσμο, δυναμικότητας 400.000 tn τον χρόνο. Η Γαλλία φιλοδοξούσε να τριπλασιάσει την παραγωγή βιοκαυσίμων έως το 2007. Στην Ισπανία, στην Ιταλία, στην Αυστρία και στις άλλες χώρες της Κεντρικής Ευρώπης παράγονται σημαντικές ποσότητες βιοντίζελ και βιοαιθανόλης.

Οι πρώτες 15 χώρες σε παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων για το 2011 φαίνονται στον επόμενο Πίνακα:

Α/Α	Χώρα	Υγρή Βιοαιθανόλη (δισεκατομμύρια λίτρα)	Βιοντίζελ (δισεκατομμύρια λίτρα)
1	Ηνωμένες Πολιτείες	54,2	3,2
2	Βραζιλία	21,0	2,7
3	Γερμανία	0,8	3,2
4	Αργεντινή	0,2	2,8
5	Γαλλία	1,1	1,6
6	Κίνα	2,1	0,2
7	Καναδάς	1,8	0,2
8	Ινδονησία	0,0	1,4
9	Ισπανία	0,5	0,7
10	Ταϊλάνδη	0,5	0,6
11	Βέλγιο	0,4	0,4
12	Ολλανδία	0,3	0,4
13	Ιταλία	0,0	0,6
14	Κολομβία	0,3	0,3
15	Αυστρία	0,2	0,4
	Συνολικά στην ΕΕ	4,3	9,2
	Σύνολο παγκοσμίως	86,1	24,1

Πηγή: REN 21, Renewables Global Status Report: 2009 Update

Σημείωση: Η σειρά κατάταξης είναι σύμφωνη με τη συνολική παραγωγή βιοκαυσίμων.

Στην Ευρώπη έχει δρομολογηθεί η υποχρεωτική χρήση βιοκαυσίμων στα καύσιμα κίνησης ξεκινώντας με ένα ποσοστό τουλάχιστον 2% το 1/1/2006 μέχρι 5,75% στις 31/12/2010, με βάση την οδηγία 2003/30/ΕC της Ευρωπαϊκής Επιτροπής, με στόχο τη συμμετοχή των βιοκαυσίμων στην αγορά καυσίμων σε ποσοστό μέχρι 20% έως το 2020. Στα ποσοστά αυτά το βιοντίζελ υποκαθιστά το συμβατικό ντίζελ, ενώ η βιοαιαθανόλη τη βενζίνη. Σήμερα στη χώρα μας, η περιεκτικότητα του βιοντίζελ στο ντίζελ κίνησης ανέρχεται στο 6-7%.

Η Κοινοτική Οδηγία στόχευε στην ικανοποίηση των δεσμεύσεων του πρωτοκόλλου του Κυότο σχετικά με τις κλιματικές αλλαγές και την αντιμετώπιση του φαινομένου του θερμοκηπίου, στην ασφάλεια του εφοδιασμού κατά τρόπο φιλικό προς το περιβάλλον και στην προώθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στις μεταφορές. Σύμφωνα με την Ευρωπαϊκή Επιτροπή (EC), το 2006 οι μεταφορές στην Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ) ευθύνονταν για το 21% των εκπομπών των αερίων που συμβάλουν στην αύξηση της θερμοκρασίας του πλανήτη μας (φαινόμενο του θερμοκηπίου). Το ποσοστό αυτό έχει μεγαλώσει και θα μεγαλώνει. Παράλληλα, η ΕΕ αποτελεί τον μεγαλύτερο εισαγωγέα ενέργειας στον κόσμο χρησιμοποιώντας το 17% περίπου της παγκόσμιας ενέργειας. Παράλληλα, η παραγωγή βιοκαυσίμων στην ΕΕ το 2004 είχε ανέλθει σε 2.400.000 tn, από τους οποίους 500.000 tn ήταν βιοαιθανόλη και 1.900.000 tn βιοντίζελ. Οι ποσότητες αυτές ισοδυναμούσαν μόνο με το 0,8% περίπου της κατανάλωσης πετρελαίου και βενζίνης στην ΕΕ το 2004. Έτσι, επιβάλλεται η αύξηση της χρήσης των βιοκαυσίμων η οποία θα συμβάλλει στη μείωση της εξάρτησης των κρατών μελών της ΕΕ από τις εισαγωγές ορυκτών καυσίμων, στη μείωση των εκπομπών επικίνδυνων ρυπαντών και αερίων που ευθύνονται για το φαινόμενο του θερμοκηπίου, ενώ παράλληλα θα δημιουργηθούν νέες ευκαιρίες για τους αγρότες και οικονομικές ευκαιρίες για τις αναπτυσσόμενες χώρες. Κυρίως, όμως, δίνεται η ευκαιρία στις χώρες της ΕΕ να παράγουν βιοκαύσιμα από απόβλητη και υπολειμματική βιομάζα με τη βοήθεια νέων καινοτόμων διεργασιών που έχουν ήδη αναπτυχθεί (και από την επιστημονική ομάδα της AGROENERGY στο ΕΜΠ).

Η στρατηγική της ΕΕ, που υιοθετήθηκε τον Φεβρουάριο του 2006 για τα βιοκαύσιμα, βασίζεται στο σχέδιο για εκμετάλλευση της βιομάζας, κυρίως της απόβλητης και υπολειμματικής, το οποίο για πρώτη φορά υιοθετήθηκε τον Δεκέμβριο του 2005 και έχει αναπτυχθεί σε επτά άξονες πολιτικής: α) υποκίνηση της ζήτησης βιοκαυσίμων, β) κατάκτηση περιβαλλοντικών οφελών, γ) ανάπτυξη της παραγωγής και διανομής βιοκαυσίμων, δ) επέκταση των προμηθειών πρώτων υλών, ε) ενίσχυση των εμπορικών ευκαιριών, στ) υποστήριξη των αναπτυσσόμενων χωρών και ζ) υποστήριξη προγραμμάτων έρευνας και ανάπτυξης.

περισσότερα...

Μέχρι σήμερα, το νομοθετικό πλαίσιο για τα βιοκαύσιμα στην Ε.Ε. και την Ελλάδα τροποποιήθηκε αρκετές φορές (βλέπε και στα άρθρα "Η πολιτική για το βιοντίζελ στην Ελλάδα" και "μονάδες και εργοστάσια παραγωγής βιοντίζελ" της AGROENERGY). Η εναρμόνιση της εθνικής Νομοθεσίας προς την Οδηγία 2003/30/ΕΚ και η εισαγωγή των βιοκαυσίμων (κυρίως του βιοντίζελ) στην ελληνική αγορά έγινε με την κατάλληλη τροποποίηση και συμπλήρωση του ισχύοντος μέχρι τότε θεσμικού πλαισίου για τα πετρελαιοειδή, δηλαδή του νόμου 3054/2002 «Οργάνωση της αγοράς πετρελαιοειδών και άλλες διατάξεις» (ΦΕΚ 230A/02.10.2002), με το νόμο 3423/2005 «Εισαγωγή στην Ελληνική Αγορά των βιοκαυσίμων και άλλων ανανεώσιμων καυσίμων» (ΦΕΚ 304Α/13.12.2005).

Το 2009 ψηφίσθηκε ο νόμος 3769 (ΦΕΚ 105/Α/07.2009).

Το 2012 ψηφίσθηκε ο νόμος 4062 (ΦΕΚ 70/Α/30.3.2012), με τον οποίο γίνεται η ενσωμάτωση της οδηγίας 2009/28 της ΕΕ στην ελληνική νομοθεσία και η κατάργηση της οδηγίας 2003/30.

περισσότερα...

Γλώσσα Undefined

Βιοντίζελ

Το βιοντίζελ είναι ένα υποσχόμενο βιοκαύσιμο, το οποίο προέρχεται από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας που περιέχουν τριγλυκερίδια, δηλαδή από την ελαιούχο βιομάζα, όπως είναι τα φυτικά έλαια και τα ζωικά λίπη. Θεωρείται ως το πλέον διαδεδομένο υγρό βιοκαύσιμο, το οποίο έχει παρόμοιες φυσικές ιδιότητες με το συμβατικό πετρελαϊκό ντίζελ και είναι πλήρως συμβατό και αναμίξιμο με αυτό σε οποιαδήποτε αναλογία. Έτσι, αποτελεί...

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Βιοαιθανόλη

Η βιοαιθανόλη είναι το πρώτο υγρό βιοκαύσιμο που χρησιμοποιήθηκε, ως υποκατάστατο της βενζίνης σε οχήματα. Παράγεται κυρίως από τη ζάχαρη με τη μέθοδο της αλκοολικής ζύμωσης. Μπορεί, επίσης, να συντεθεί βιομηχανικά μέσω της χημικής αντίδρασης του αιθυλενίου με ατμό. Οι κύριες πηγές ζάχαρης, που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή της βιοαιθανόλης, είναι ενεργειακές καλλιέργειες, δηλαδή...

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Βιοαέριο

Το βιοαέριο παράγεται από την αναερόβια χώνευση της βιομάζας κτηνοτροφικών αποβλήτων όπως είναι τα λύματα χοιροστασίων, πτηνοτροφείων, βουστασίων καθώς και άλλων αγροτοβιομηχανικών μονάδων, αλλά και από λύματα μονάδων βιολογικών καθαρισμών, καθώς και διάφορα αποσυντιθέμενα οργανικά κλάσματα απορριμμάτων. Η πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται για τη διεργασία αυτή δυνητικά περιέχει...

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Syngas

Σελίδα υπό κατασκευή

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Πέλλετς και Μπρικέττες

Τα πέλλετς και οι μπρικέττες είναι αποτέλεσμα συμπίεσης κυρίως της απόβλητης και υπολειμματικής στερεής βιομάζας που αρχικά θρυμματίζεται, ξηραίνεται και μετατρέπεται σε πριονίδι. Είναι ιδιαίτερα φιλικά προς το περιβάλλον διότι δε χρησιμοποιούνται χημικά πρόσθετα για την παρασκευή τους και η καύση τους είναι σχεδόν τέλεια, παράγοντας πολύ μικρή ποσότητα στάχτης και καπνού. Επιπλέον, για την παρασκευή τους...

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Νέας Γενιάς

Τα βιοκαύσιμα νέας γενιάς (βιοντίζελ, βιοαιθανόλη, βιομεθανόλη, πράσινο ντίζελ, βιοϋδρογόνο, αέριο σύνθεσης, συνθετικά βιοκαύσιμα και άλλα) παράγονται από απόβλητη, υπολειμματική και άλλη βιομάζα, με λιγότερα προβλήματα σε σχέση με τα βιοκαύσιμα πρώτης γενιάς, και μπορούν να υποκαταστήσουν τα συμβατικά καύσιμα σε μεγάλο ποσοστό.

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Το νομοθετικό πλαίσιο για τα βιοκαύσιμα

Η εναρμόνιση της εθνικής Νομοθεσίας προς την Οδηγία 2003/30/ΕΚ και η εισαγωγή των βιοκαυσίμων (κυρίως του βιοντίζελ) στην ελληνική αγορά έγινε με την κατάλληλη τροποποίηση και συμπλήρωση του νόμου 3054/2002, με το νόμο 3423/2005. Μέσα στο 2009 ψηφίσθηκε ο νόμος 3769. Το 2012 ψηφίσθηκε ο νόμος 4062, με τον οποίο γίνεται η ενσωμάτωση της οδηγίας 2009/28 της ΕΕ στην εθνική νομοθεσία.

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Τα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη της παραγωγής βιοκαυσίμων

Τα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη που απορρέουν από τις επιχειρηματικές δράσεις παραγωγής βιοκαυσίμων είναι πολλά. Δημιουργούνται νέες θέσεις εργασίας, τόσο στα πλαίσια της παραγωγικής διαδικασίας όσο και στη γενικότερη διαχείριση των παραγόμενων προϊόντων. Η πρώτη ύλη τους παράγεται ή προκύπτει ως απόβλητο και υπόλειμμα σε τοπικό επίπεδο, ενισχύοντας έτσι...

Γλώσσα Undefined

περισσότερα...

Κύριο μενού

Secondary Menu

Homepage Slider

Είστε εδώ

Βιοκαύσιμα

Βιοντίζελ

Βιοαιθανόλη

Βιοαέριο

Syngas

Πέλλετς και Μπρικέττες

Νέας Γενιάς

Το νομοθετικό πλαίσιο για τα βιοκαύσιμα

Τα οικονομικά και κοινωνικά οφέλη της παραγωγής βιοκαυσίμων

Page Back

Εταιρεία

Τομείς

Τομείς

Τεχνογνωσία

Επικοινωνία

Επικοινωνία

Footer