Διάχυση ενός ευρωπαϊκού μοντέλου για την παραγωγή βιοαιθανόλης 1 ης γενιάς σε αποκεντρωμένες μονάδες. Διατομεακός Οδηγός

Transcript

1 Διάχυση ενός ευρωπαϊκού μοντέλου για την παραγωγή βιοαιθανόλης 1 ης γενιάς σε αποκεντρωμένες μονάδες Διατομεακός Οδηγός

2 Εξώφυλλο CETA Φωτογραφίες εξωφύλλου: CETA Την αποκλειστική ευθύνη για το περιεχόμενο αυτού του οδηγού την έχουν οι συντάκτες. Δεν αντιπροσωπεύει γενικά την γνώμη της Ευρωπαϊκής Κοινότητας. Η Ευρωπαϊκή Επιτροπή δεν ευθύνεται για οποιαδήποτε χρήση των πληροφοριών που βρίσκονται σε αυτό το κείμενο.

3 1. ΠΕΡΙΟΧΟΜΕΝΑ 1. ΠΕΡΙΟΧΟΜΕΝΑ 3 2. ΠΡΟΛΟΓΟΣ 5 3.ΚΑΤAΛΟΓΟΣ ΑΚΡΩΝΥΜΙΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ 7 4. ΤΟ ΕΡΓΟ SWEETHANOL 9 5. ΟΙ ΕΤΑΙΡΟΙ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗ ΕΝΑ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΕ Χαρακτηριστικά Παραγωγή Χρήση Οι στρατηγικές της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τα βιοκαύσιμα και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Κατανάλωση βιοαιθανόλης, παραγωγή και αγορά στην Ε.Ε Εθνικές στρατηγικές και σχετικές επιμέρους δράσεις για την εφαρμογή του μοντέλου 30 7.ΤΟ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΩΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ Γιατί γλυκό σόργο; Περιγραφή Βοτανολογίας Τεχνολογίες καλλιέργειας και συγκομιδής Προγράμματα αναπαραγωγής Εμπειρία της ΕΕ στην καλλιέργεια του γλυκού σόργου ΚΑΤΕΥΘΥΝΤΗΡΙΕΣ ΓΡΑΜΜΕΣ ΤΟΥ ΕΥΡΩΠΑΪΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ ΑΠΟ ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ Εισαγωγή Διαστασιολόγηση της αλυσίδας εφοδιασμού Επεξεργασία βιομάζας από γλυκό σόργο για την παραγωγή βιοαιθανόλης Ενεργειακή αξιοποίηση υποπροϊόντων ΤΟ 1 Ο ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ: ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΩΣ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Μελέτη περίπτωσης: Ανάπτυξη του 1 ου Ευρωπαϊκού μοντέλου στην κοιλάδα του Πάδου της Ιταλίας Μελέτη Περίπτωσης: Ανάπτυξη του 1 ου ευρωπαϊκού μοντέλου στη περιοχή της Θεσσαλονίκης, Ελλάδα 104 3

4 9.3 Μελέτη περίπτωσης: Ανάπτυξη του 1 ου ευρωπαϊκού μοντέλου στην Ανδαλουσία, Ισπανία ΤΟ 2 Ο ΕΥΡΩΠΑΪΚΟ ΜΟΝΤΕΛΟ: ΓΛΥΚΟ ΣΟΡΓΟ ΚΑΙ ΖΑΧΑΡΟΤΕΥΤΛΟ ΩΣ ΠΡΩΤΕΣ ΥΛΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗΣ Μελέτη περίπτωσης: Ανάπτυξη του 2 ου ευρωπαϊκού μοντέλου στην Ανδαλουσία, Ισπανία ΜΕΤΑΦΟΡΑ Τα βιοκαύσιμα στη Βουλγαρία Τα βιοκαύσιμα στη Ρουμανία Τα βιοκαύσιμα στην Ουγγαρία Τα βιοκαύσιμα στη Γαλλία Τα βιοκαύσιμα στην Πορτογαλία Τα βιοκαύσιμα στην Κροατία Σε ποιες χώρες είναι εφικτή η ανάπτυξη του ευρωπαϊκού μοντέλου παραγωγής βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο; ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΕΣ ΕΠΙΣΚΕΨΕΙΣ Εμπειρία εκπαιδευτικών επισκέψεων στην Ινδία Εμπειρία εκπαιδευτικών επισκέψεων στο Περού Εμπειρία εκπαιδευτικών επισκέψεων στην Ισπανία ΠΙΛΟΤΙΚΕΣ ΕΜΠΕΙΡΙΕΣ ΣΤΗΝ ΕΕ IMA - Bertolino Group στην Ιταλία, ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ ΚΑΙ ΠΗΓΕΣ 152 4

5 2. ΠΡΟΛΟΓΟΣ Η παραγωγή βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο είναι βιώσιμη τόσο από περιβαλλοντική άποψη, όσο και από οικονομική: η μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου που προκύπτει από την χρήση της βιοαιθανόλης, είναι εντός του Ευρωπαϊκού στόχου για το έτος 2018 (δηλαδή πάνω από 60%), ενώ η αξιοποίηση των υποπροϊόντων εγγυάται την οικονομική βιωσιμότητα ακόμη και για αποκεντρωμένα εργοστάσια μικρομεσαίας δυναμικότητας (μέγιστη δυναμικότητα τόνων ανά έτος). Σήμερα, η αγορά βιοαιθανόλης της Ε.Ε. ελέγχεται από μεγάλους βιομηχανικούς ομίλους και μεγάλους αγροτικούς συνεταιρισμούς των κλάδων παραγωγής ζάχαρης και οινοπνεύματος, ενώ η επεξεργασία των δημητριακών γίνεται κυρίως από μεγάλες βιομηχανικές μονάδες ( τόνοι ετησίως). Η κατάσταση αυτή οφείλεται σε διάφορους περιορισμούς: οικονομικούς, υλικοτεχνικούς, οικολογικούς, περιβαλλοντικούς, κοινωνικούς, αλλά και σε περιορισμούς διάδοσης της σχετικής τεχνολογίας. Το έργο SWEETHANOL, υποστηριζόμενο από το πρόγραμμα της Ευρωπαϊκής Επιτροπής «Ευφυής Ενέργεια στην Ευρώπη», στοχεύει στην αλλαγή της τρέχουσας κατάστασης σε ό,τι αφορά τη διαφοροποίηση στη χρήση πρώτων υλών, την αποκέντρωση και την ανάπτυξη μιας ενεργειακής αλυσίδας, κάνοντας χρήση του γλυκού σόργου που μπορεί να καλλιεργηθεί στις νότιες περιοχές της Ε.Ε. Η απουσία τεχνογνωσίας σχετικά με τις δυνατότητες που έχει το γλυκό σόργο ως ενεργειακό φυτό για παραγωγή βιοαιθανόλης και άλλων προϊόντων ενέργειας σε αποκεντρωμένες μονάδες επεξεργασίας, έχει αντιμετωπιστεί μέσω της εκτενούς ανάλυσης βασικών, τεχνικών και μη, ζητημάτων, με τη συμμετοχή των κυριότερων φορέων που συμμετέχουν στην αλυσίδα παραγωγής. Αυτός ο οδηγός αποτελεί συνέχεια του "Τεχνικού " και "Διοικητικού" Οδηγού και στοχεύει ειδικά στην ενσωμάτωση των δεδομένων που αφορούν στην αλυσίδα παραγωγής βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο συμπεριλαμβάνοντας πληροφορίες για διάφορα σενάρια ανάπτυξης αυτής της αλυσίδας παραγωγής στην Ευρωπαϊκή Ένωση. Κατά συνέπεια, αποτελεί ένα κύριο εργαλείο αντιμετώπισης μη τεχνικών εμποδίων διάδοσης του γλυκού σόργου ως μια ενεργειακή καλλιέργεια, κατάλληλη για τις συνθήκες της Νότιας ΕΕ. Συγκεκριμένα, το περιεχόμενό του αποτελεί μια βάση για την υλοποίηση μελετών σκοπιμότητας και για το ξεκίνημα μιας νέας επιχειρηματικότητας στον τομέα της βιοενέργειας. Ο Οδηγός σχεδιάστηκε για να υποδείξει κάποιες γενικές κατευθυντήριες γραμμές για τη χρήση του γλυκού σόργου ως ενεργειακή καλλιέργεια και για να εξηγήσει δύο μοντέλα αλυσίδας εφοδιασμού για μια αποκεντρωμένη μονάδα, περιλαμβάνει επίσης ορισμένες μελέτες περιπτώσεων, στην Ιταλία, την Ελλάδα και την Ισπανία. Αποτελεί επίσης διδακτικό εργαλείο για την κατάρτιση των ενδιαφερόμενων φορέων, μέσω σεμιναρίων που θα πραγματοποιηθούν σε όλες τις χώρες της κοινοπραξίας. Για να ενθαρρυνθεί η μεταφορά του Ευρωπαϊκού μοντέλου στις μη συμμετέχουσες στο έργο χώρες, όπου το γλυκό σόργο μπορεί να καλλιεργηθεί, σε ένα ειδικό κεφάλαιο αξιολογούνται εθνικά σενάρια διάδοσης του μοντέλου στην Ρουμανία, Βουλγαρία, Γαλλία, Πορτογαλία, Κροατία και Ουγγαρία. Το κείμενο του «Sweethanol Διατομεακός Οδηγός» συνέταξαν οι: Michela Pin, Denis Picco και Alessia Vecchiet από το Κέντρο Θεωρητικής και Εφαρμοσμένης Οικολογίας της Ιταλίας (CETA), Oscar León, Paloma Gonzàlez, Roberto Marcos και Anabel Elisa Ruiz από το Τεχνολογικό Κέντρο Ιδρύματος Cartif στην Ισπανία, Ιάκωβος Σαρηγιάννης, Κώστας Κωνσταντίνου, Ειρήνη Τσακιρίδου και Νίκος Ρέμβος από το Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κεντρικής Μακεδονίας - ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε στην Ελλάδα, Luca D Apote και Luisa Daidone από το INIPA Coldiretti στην 5

6 Ιταλία, Marina Sanz Gallego, Maria Hernando Sanz και Mª Dolores Curt από την Ένωση για τη διάδοση της βιομάζας (ADABE) της Ισπανίας, Fernando Mosquera Escribano (Ομάδα για την Αγρό-Ενέργεια του Πολυτεχνικού Πανεπιστημίου της Μαδρίτης, Ισπανία), Λεωνίδας Κουιμτζής, Αθανάσιος Μπάρτσιος, Μυγδαλιάς Πρόδρομος και Τσίμπος Ιωάννης από τον Α Αγροτικό Συνεταιρισμό Χαλάστρας στην Ελλάδα. Θα θέλαμε να ευχαριστήσουμε για τη συνεργασία τους, τους συγγραφείς και τους φορείς που συγχρηματοδότησαν το έργο. 1 η Φεβρουαρίου 2012 Michela Pin Υπεύθυνη του έργου Alessia Vecchiet Denis Picco CETA, Ιταλία CETA, Ιταλία CETA, Ιταλία 6

7 3.ΚΑΤAΛΟΓΟΣ ΑΚΡΩΝΥΜΙΩΝ ΚΑΙ ΣΥΝΤΟΜΟΓΡΑΦΙΩΝ AEBIOM Ευρωπαϊκή Ένωση Βιομάζας BIO-ETBE αιθυλο-τριτοταγή-βουτυλαιθέραςλαμβανόμενος από βιοαιθανόλη CAICYT συμβουλευτική επιτροπή για την επιστημονική και τεχνική έρευνα (Ισπανία) CH4 μεθάνιο CHP συμπαραγωγή ηλεκτρισμού και θερμότητας - ΣΗΘ CO μονοξείδιο του άνθρακα CO2 διοξείδιο του άνθρακα COD χημικώς απαιτούμενο οξυγόνο CRA-CIN συμβούλιο για την έρευνα και τον πειραματισμό στη γεωργία ερευνητικό κέντρο για τα βιομηχανικά φυτά (Ιταλία) CRA-ING συμβούλιο για την έρευνα και τον πειραματισμό στη γεωργία ερευνητικό κέντρο για την αγροτική μηχανική (Ιταλία) CRA-RPS συμβούλιο για την έρευνα και τον πειραματισμό στη γεωργία ερευνητικό κέντρο για τη μελέτη της σχέσης φυτού και εδάφους (Ιταλία) Crpa S.p.A. ερευνητικό κέντρο ζωικής παραγωγής (Ιταλία) db ξηρή βάση DDG αποξηραμένοι σπόροι απόσταξης DDGS αποξηραμένοι σπόροι απόσταξης με διαλυτά DPI προδιαγραφές ολοκληρωμένης παραγωγής E100 βιοαιθανόλη 100 % EC Ευρωπαϊκή Επιτροπή E85 βιοαιθανόλη 85% μίγμα ENEA εθνική υπηρεσία για τις νέες τεχνολογίες, την ενέργεια και τη αειφόρο οικονομική ανάπτυξη (Ιταλία) FYROM ΠΓΔΜ FIT εγγυημένη τιμή αγοράς FP πρόγραμμα-πλαίσιο FFV Οχήματα Προσαρμοσμένου Καυσίμου GHGs αέρια του θερμοκηπίου Ha=εκτάριο=10 στρέμματα H2S υδρόθειο HHST υψηλότερης θερμότητας μικρότερου χρόνου HRT χρόνος υδραυλικής συγκράτησης ΧΥΣ HTST παστερίωση HTST (υψηλής θερμοκρασίας μικρού χρόνου) 7

8 IEE ευφυής ενέργεια για την Ευρώπη, πρόγραμμα INIA έρευνα και τεχνολογία για την εθνική γεωργία και τα τρόφιμα (Ισπανία) IRR εσωτερικός βαθμός απόδοσης LCA ανάλυση κύκλου ζωής LHV κατώτερη θερμογόνος δύναμη, ΚΘΔ LUC αλλαγή της χρήσης της γης MIPAAF Υπουργείο Γεωργίας και Δασοκομίας της Ιταλίας MON αριθμός οκτανίων κινητήρα MSE Υπουργείο Οικονομικής Ανάπτυξης της Ιταλίας MSW αστικά στερεά απόβλητα MTBE μέθυλοτριτοβουτυλαιθέρας - ΜΤΒΕ N2 μοριακό άζωτο NOX οξείδια του αζώτου O2 μοριακό οξυγόνο ORC οργανικός κύκλος Rankine O&M λειτουργία και συντήρηση R&D έρευνα και ανάπτυξη RED οδηγία για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας, 2009/28/EC, οδηγία ΑΠΕ RES ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ΑΠΕ rpm στροφές ανά λεπτό RON αριθμός οκτανίων έρευνας RUE συντελεστής αξιοποίησης ακτινοβολίας SMEs Μικρομεσαίες Επιχειρήσεις, ΜΜΕ ΤΙΠ τόνος ισοδύναμου πετρελαίου TRPF μηχάνημα τροφοδοσίας οδοντωτού κυλίνδρου υπό πίεση UP υπερύψηλη παστερίωση US Ηνωμένες Πολιτείες VOC πτητικές οργανικές ενώσεις v/v επί τοις εκατό κατ όγκο, κ.ό. wb υγρή βάση w/w επί τοις εκατό κατά βάρος ZVAIEB ανανεώσιμες και εναλλακτικές πηγές ενέργειας για τα βιοκαύσιμα (Βουλγαρία) 8

9 4. ΤΟ ΕΡΓΟ SWEETHANOL Το έργο SWEETHANOL συγχρηματοδοτείται και υποστηρίζεται από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή στο πλαίσιο εφαρμογής του προγράμματος ΙΕΕ II-2009 (Ευφυής Ενέργεια για την Ευρώπη/ Intelligent Energy Europe), δράση "ALTENER" - Νέες και Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας. Σχετίζεται με τη διάδοση ενός ευρωπαϊκού αειφόρου μοντέλου παραγωγής βιοαιθανόλης πρώτης γενιάς από γλυκό σόργο σε αποκεντρωμένες μονάδες. Το έργο αποτελείται από τις ακόλουθες τέσσερις δράσεις: - Απόκτηση τεχνογνωσίας για την παραγωγή βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο. Κατά την διάρκεια επισκέψεων γεωργικών ερευνητικών οργανισμών καθώς και εργοστασίων παραγωγής βιοαιθανόλης, θα συγκεντρωθούν στοιχεία (όπως τεχνικές καλλιέργειας, απόδοση σε βιομάζα, απόδοση σε βιοαιθανόλη, η διαδικασία αποθήκευσης και μεταφοράς της πρώτης ύλης, η διαδικασία μετατροπής των σακχάρων σε βιοαιθανόλη, το κόστος των επενδύσεων, η κατανάλωση ενέργειας, το κόστος παραγωγής, η αξιοποίηση των υποπροϊόντων, κ.ά.). - Συζήτηση για την ανάπτυξη ενός κοινού βιώσιμου ευρωπαϊκού μοντέλου με τους κυριότερους φορείς της αγοράς(αγρότες, αγροτικές ενώσεις, παραγωγοί βιοκαυσίμων, ΜΜΕ, γεωργικές επιχειρήσεις, επενδυτές, φορείς της τοπικής αυτοδιοίκησης, ενεργειακά γραφεία). - Οργάνωση ενημερωτικών σεμιναρίων. - Δημιουργία μιας online κοινότητας («κοινότητα Esse», στην οποία θα μπορούν να συμμετέχουν όλοι οι ενδιαφερόμενοι προκειμένου να ανταλλάσουν πληροφορίες σχετικά με την αλυσίδα παραγωγής βιοαιθανόλης από γλυκό σόργο, να διαβάζουν σχετικά άρθρα, να ανταλλάσουν εμπειρίες, να ρωτούν, να συζητούν κ.ά. Το έργο επικεντρώνεται στην: - ενθάρρυνση των κυριότερων φορέων της αγοράς για την αύξηση της οικονομικής ανταγωνιστικότητας και της περιβαλλοντικής αειφορίας των βιοκαυσίμων, - υποστήριξη και προώθηση της εφαρμογής κριτηρίων βιωσιμότητας για τη παραγωγή βιοαιθανόλης, - αντιμετώπιση επίκαιρων ζητημάτων για τη χρήση γης και τη βιωσιμότητα. Οι κύριοι στόχοι του έργου είναι: - Η διάδοση της τεχνογνωσίας για την δημιουργία ενός ευρωπαϊκού βιώσιμου μοντέλου. Το βιώσιμο ευρωπαϊκό μοντέλο θα συζητηθεί μεταξύ των ενδιαφερόμενων φορέων ενώ θα αναλυθεί η τεχνολογική, υλικοτεχνική, οικονομική, χρηματοπιστωτική, ενεργειακή, περιβαλλοντική και διοικητική πλευρά του μοντέλου και θα διαδοθεί ευρέως στους κυριότερους φορείς της αγοράς. Οι φορείς θα ενημερωθούν προκειμένου να αναπτύξουν μια νέα επιχειρηματικότητα αυξάνοντας έτσι την οικονομική τους ανταγωνιστικότητα. Παράλληλα η εφαρμογή του μοντέλου αυτού στοχεύει στην αλλαγή της τρέχουσας κατάστασης σε ότι αφορά τη διαφοροποίηση στη χρήση πρώτων υλών, την αποκέντρωση, την ανάπτυξη μιας ενεργειακής αλυσίδας παραγωγής βιοαιθανόλης και κυρίως την εξοικονόμηση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Επιπλέον η συζήτηση γύρω από την παραγωγή βιοαιθανόλης 1 ης γενιάς από γλυκό σόργο θα συμβάλει στην αντιμετώπιση ζητημάτων σχετικά με τη χρήση γης και τη βιωσιμότητά της βιοαιθανόλης. Εν κατακλείδι οι ενδιαφερόμενοι θα αποκτήσουν γνώση τόσο πάνω σε τεχνικά θέματα όσο και σε περιβαλλοντικά. - Η καθημερινή ενημέρωση μέσω της δημιουργίας ενός δικτύου Οι φορείς της αγοράς μπορούν να αναμένουν καθημερινή ενημέρωση σχετικά με στοιχεία νομοθετικού, διοικητικού και τεχνικού χαρακτήρα που σχετίζονται με την παραγωγή βιοαιθανόλης, μέσω της "Κοινότητας Esse". Η υπηρεσία καθημερινής ενημέρωσης, θα συμβάλλει στην διάδοση χρήσιμων πληροφοριών και στην προώθηση ενός υγιούς διαλόγου πάνω σε σχετικά επίκαιρα θέματα. 9

10 5. ΟΙ ΕΤΑΙΡΟΙ ΤΟΥ ΕΡΓΟΥ C.E.T.A. - Κέντρο για την Θεωρητική και Εφαρμοσμένη Οικολογία Ιταλία Η C.E.T.A. δημιουργήθηκε το 1987 στην Γκορίτσια (Ιταλία) και είναι ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός που διεξάγει έρευνα, πραγματοποιεί πειράματα και δραστηριοποιείται στην ανάπτυξη καινοτόμων τεχνολογιών σε διάφορους περιβαλλοντικούς τομείς: αειφόρος διαχείριση περιβαλλοντικών και φυσικών πόρων, προώθηση και διάδοση τεχνολογιών ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (βιομάζα, βιοαέριο, βιοκαύσιμα, ηλιακή ενέργεια - φωτοβολταϊκά), ενεργειακός σχεδιασμός, διάδοση επιστημονικών γνώσεων. Επιπλέον, η C.E.T.A. ασχολείται με δράσεις σχετικές με διάφορα επιστημονικά πεδία απασχολώντας μια μεγάλη γκάμα υψηλόβαθμων επαγγελματιών: μηχανικούς, γεωπόνους, βιολόγους, οικονομολόγους, αρχιτέκτονες. CARTIF - Τεχνολογικό Κέντρο Ισπανία Το CARTIF ιδρύθηκε το 1994 σαν ένα Τεχνολογικό Κέντρο Αυτοματισμού, Ρομποτικής, Πληροφόρησης και Κατασκευών, ένας μη κερδοσκοπικός οργανισμός που επικεντρώθηκε στην εφαρμοσμένη έρευνα με βάση το Τεχνολογικό Πάρκο του Μποεσίγιο, Βαγιαδολίδ (Ισπανία). Από τον Οκτώβριο του 2005, το CARTIF λειτουργεί ως ένα κέντρο που στοχεύει στην συνεχή ικανοποίηση των παρακάτω βασικών στόχων: τον εντοπισμό τεχνολογικών αναγκών και την ανάπτυξη σχετικής τεχνογνωσίας βασισμένης στην Ε&Α, την υποστήριξη καινοτόμων τεχνολογιών, κυρίως των ΜΜΕ και την διάδοση των αποτελεσμάτων Ε&Α και καινοτόμων εφαρμογών. ΠΕΚΚΜ-Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κεντρικής Μακεδονίας - ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε. Ελλάδα Η Περιφέρεια Κεντρικής Μακεδονίας και η Αναπτυξιακή Εταιρεία ΟΤΑ Ανατολικής Θεσσαλονίκης «ΑΝΑΤΟΛΙΚΗ Α.Ε» το 1997 ίδρυσαν το Περιφερειακό Ενεργειακό Κέντρο Κεντρικής Μακεδονίας (Π.Ε.Κ.Κ.Μ) με την αρωγή της Ευρωπαϊκής Ένωσης (Γενική Διεύθυνση για την Ενέργεια και τις Μεταφορές) στα πλαίσια του προγράμματος SAVE. Οι κύριες δραστηριότητες του ΠΕΚΚΜ περιλαμβάνουν: τη συλλογή δεδομένων για την τοπική παραγωγή και τη κατανάλωση ενέργειας, την στήριξη των αρχών τοπικής αυτοδιοίκησης στο σχεδιασμό της ενεργειακής τους πολιτικής (Σχέδια Δράσεις Αειφόρου Ενέργειας), δραστηριότητες διάδοσης τεχνολογιών ΑΠΕ και ΟΧΕ, την υλοποίηση δράσεων κατάρτισης και εκπαίδευσης σε θέματα εξοικονόμησης ενέργειας, τη διαχείριση της κινητικότητας σε επίπεδο δήμων, την προώθηση των βιοκαυσίμων, τη στήριξη των τοπικών βιομηχανιών, των μικρομεσαίων επιχειρήσεων και του εμπορικό κλάδου, την προώθηση τεχνολογιών ΑΠΕ στον αγροτικό τομέα, συνεργασία με χώρες της ΕΕ σε προγράμματα εξοικονόμησης ενέργειας, συμμετοχή στον περιφερειακό σχεδιασμό για την ανάπτυξη και τη διαχείριση των γεωθερμικών πεδίων κα. INIPA-Coldiretti Ιταλία H INIPA είναι η Εθνική Υπηρεσία Έρευνας, Κατάρτισης και Ανάπτυξης Γεωργικών Ειδών Διατροφής της Εθνική Συνομοσπονδίας Αγροτών στην Ιταλία (Coldiretti) ένας αναγνωρισμένος μη κερδοσκοπικός οργανισμός. Πρόκειται για έναν ενιαίο φορέα που δραστηριοποιείται σε όλη τη χώρα σε συνεργασία με άλλους οργανισμούς σε περιφερειακό επίπεδο. Η INIPA προωθεί, διοργανώνει και συμμετέχει στην έρευνα, την επιστημονική ενημέρωση και κατάρτιση των γεωργών, των οργανώσεων ανά περιφέρεια (σε συνεργασία με φορείς σε εθνικό και ευρωπαϊκό κοινοτικό επίπεδο). 10

11 ADABE - Σύλλογος για την διάδοση της βιομάζας Ισπανία Ο Σύλλογος για την διάδοση της βιομάζας είναι μια εθνική ένωση μη κερδοσκοπικού χαρακτήρα και ιδρύθηκε το 1986 σύμφωνα με τη Γενική Διεύθυνση της εσωτερικής πολιτικής του Υπουργείου Εσωτερικών. Είναι ιδρυτικό μέλος της AEBIOM που ιδρύθηκε το 1990 με έδρα τις Βρυξέλλες. Ο Σύλλογος για την διάδοση της βιομάζας φέρνει σε επαφή άτομα και φορείς που εμπλέκονται στον τομέα της έρευνας, της τεχνολογίας, τη διάδοση και τη χρήση της βιομάζας στην Ισπανία. Α Αγροτικός Συνεταιρισμός Χαλάστρας Ελλάδα Ο Α Αγροτικός συνεταιρισμός Χαλάστρας βρίσκεται στο Δήμο Δέλτα, ιδρύθηκε το 1917 και αποτελεί τον πρώτο αγροτικό συνεταιρισμό της περιφέρειας. Διαθέτει ένα μεγάλο οργανωμένο συγκρότημα συγκέντρωσης, ξήρανσης και αποθήκευσης ρυζιού και αραβοσίτου, ένα πρατήριο εφοδίων, συλλεκτικές μηχανές για τη συγκομιδή του βαμβακιού και δύο σούπερ μάρκετ λιανικής πώλησης. 11

12 6. ΒΙΟΑΙΘΑΝΟΛΗ ΕΝΑ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΟ ΚΑΥΣΙΜΟ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΕ 6.1 Χαρακτηριστικά Η βιοαιθανόλη είναι αιθυλική αλκοόλη, παράγωγο της αλκοολικής ζύμωσης σακχάρων ή υδρόλυσης πολυσακχαριτών (π.χ. άμυλο, κυτταρίνη). Σε αυτή την διαδικασία η γλυκόζη, μαζί με το νερό, μετατρέπεται σε αιθανόλη, CO2 και νερό. Η χημική αντίδραση της ζάχαρης σε αιθανόλη περιγράφεται ως εξής: C6H12O6 + H2O 2C2H5OH + 2CO2 + H2O Η χρήση της βιοαιθανόλης ως καύσιμο γίνεται με εξώθερμη αντίδραση καύσης, παράγοντας CO2 και νερό. Η χημική αντίδραση καύσης της αιθανόλης είναι η εξής: C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O Γενικά, ο όρος βιοαιθανόλη χρησιμοποιείται ειδικά για την αιθανόλη που παράγεται από βιομάζα ή βιο-αποικοδομήσιμο κλάσμα αποβλήτων για τη χρήση ως βιοκαύσιμο. Η βιοαιθανόλη μπορεί να χαρακτηριστεί ως βιοκαύσιμο πρώτης, δεύτερης ή τρίτης γενιάς, ανάλογα με τις χρησιμοποιούμενες πρώτες ύλες για την παραγωγή της, αλλά τα τελικά χαρακτηριστικά του προϊόντος είναι τα ίδια. Η βιοαιθανόλη, λόγω των χημικών και φυσικών ιδιοτήτων της, μπορεί να υποκαταστήσει τη βενζίνη στις μηχανές κύκλου Otto. Είναι πιθανόν ότι με τροποποιήσεις θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί και στους κινητήρες Diesel. Οι χημικές και φυσικές ιδιότητες της βιοαιθανόλης παρουσιάζονται στον Πίνακας 1. Ιδιότητα Μονάδες Βιοαιθανόλη Βενζίνη Κατώτερη θερμογόνος δύναμη MJ/kg Περιεχόμενο σε οξυγόνο % w/w 35 0 MON RON Αριθμός οκτανίων Θερμοκρασία βρασμού C Πίεση ατμών kpa Κατάσταση - Ρευστό Ρευστό Διαύγεια - Διαυγές Διαυγές Πίνακας 1: χημικές και φυσικές ιδιότητες της βιοαιθανόλης και της βενζίνης, μέσες τιμές 1 Ως προς κάποιες ιδιότητες, η βιοαιθανόλη έχει καλύτερη συμπεριφορά από τη βενζίνη, λόγω υπεροχής σε οκτάνια. Η πτητικότητα της βιοαιθανόλης, που εκφράζεται από τη θερμοκρασία βρασμού και την πίεση ατμών, είναι μεγαλύτερη από την βενζίνη. Το αποτέλεσμα είναι ταχύτερη και ομοιογενής ανάμειξη με τον αέρα που συμβάλλει στη βελτίωση της καύσης, στη καλύτερη κρύα εκκίνηση του κινητήρα και σε καλύτερες επιδόσεις κατά την επιτάχυνση. Το κύριο χαρακτηριστικό που δεν καθιστά τη βιοαιθανόλη ως ένα βιοκαύσιμο ισάξιο με τη βενζίνη είναι το περιεχόμενο ενέργειας: αξιολογώντας την τιμή της κατώτερης θερμογόνου δύναμης για την αντικατάσταση 1 kg βενζίνης απαιτούνται 1,67 kg βιοαιθανόλης. 12

13 Στον Πίνακας 2 συγκρίνονται οι ιδιότητες της βιοαιθανόλης και του Ντίζελ, στην περίπτωση χρήσης αυτών των καυσίμων σε κινητήρες με κύκλο Diesel αφού τελειοποιηθούν ορισμένες πτυχές του κινητήρα. Ιδιότητα Μονάδες Βιοαιθανόλη Ντίζελ ΚΘΔ MJ/kg Περιεχόμενο σε οξυγόνο % w/w 35 - Αριθμός κετανίων Flash point C Ιξώδες cst 0.5 (20 C) 2.6 (20 C) Κατάσταση - Ρευστό Ρευστό Πίνακας 2: χημικές και φυσικές ιδιότητες βιοαιθανόλης και Ντίζελ 2 Οι ιδιότητες της βιοαιθανόλης δεν είναι ισάξιες του ντίζελ. Το περιεχόμενο ενέργειας της βιοαιθανόλης είναι μικρότερο από εκείνο του ντίζελ, στην πραγματικότητα, 1 κιλό ντίζελ αντιστοιχεί σε 1,70 κιλά βιοαιθανόλης. Η βιοαιθανόλη έχει μεγαλύτερη ταχύτητα ανάφλεξης από εκείνη του ντίζελ, λόγω του χαμηλού αριθμού κετανίων. Η θερμοκρασία εξάτμισης της βιοαιθανόλης για την δημιουργία εύφλεκτου αερίου μίγματος αέρα-καυσίμου είναι μικρότερη σε σύγκριση με εκείνη του ντίζελ και γι 'αυτό το λόγο, η βιοαιθανόλη παρουσιάζει περισσότερες δυσκολίες όσον αφορά τις φάσεις μεταφοράς, χειρισμού και αποθήκευσης. 6.2 Παραγωγή Η βιοαιθανόλη μπορεί να παραχθεί από διάφορες πρώτες ύλες και ως συνέπεια, μπορεί να ταξινομηθεί σε βιοαιθανόλη πρώτης, δεύτερης ή τρίτης γενιάς. Βιοαιθανόλη πρώτης γενιάς Η βιοαιθανόλη πρώτης γενιάς είναι η αιθανόλη που παράγεται από σακχαρούχες ή αμυλούχες πρώτες ύλες που προέρχονται από ειδικές καλλιέργειες ή από κατάλοιπα της αγροτικής βιομηχανίας. Οι ειδικές καλλιέργειες μπορούν να δώσουν πρώτες ύλες για χρήση αποκλειστικά στην αλυσίδα παραγωγής βιοαιθανόλης, λόγω της υψηλής τους περιεκτικότητας σε υδατάνθρακες. Ειδικότερα, οι σημαντικότερες σακχαρούχες καλλιέργειες είναι το ζαχαροκάλαμο, το γλυκό σόργο και το ζαχαρότευτλο. Από αυτές τις καλλιέργειες παράγεται ένας γλυκός χυμός και τα απλά σάκχαρα που περιέχονται σε αυτό το χυμό μπορούν άμεσα να μετατραπούν με ζύμωση σε αιθανόλη. Οι πιο σημαντικές αμυλούχες καλλιέργειες είναι τα δημητριακά, όπως ο αραβόσιτος, το σιτάρι, το κριθάρι, αλλά επίσης η μανιόκα ή άλλες κονδυλώδεις ρίζες, λόγω της υψηλής περιεκτικότητάς τους σε άμυλο. Τα υπολείμματα της γεωργικής βιομηχανίας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή αιθανόλης προέρχονται από τη ζύμωση της μελάσας, υποπροϊόν της παραγωγής ζάχαρης, από αποστακτήρια, από τη βιομηχανία κρασιού (π.χ. στέμφυλα και άλλα υπολείμματα σταφυλιών) και από την παραγωγή χυμών φρούτων. Αυτά τα υλικά περιέχουν απλά σάκχαρα που μπορούν άμεσα να μετατραπούν με ζύμωση σε αιθανόλη. Η διαδικασία για την παραγωγή βιοαιθανόλης από σακχαρούχα και αμυλούχα φυτά είναι διαφορετική. 13

14 Η μονάδα επεξεργασίας για την παραγωγή βιοαιθανόλης από σάκχαρα είναι απλούστερη από τις άλλες ουσίες, λόγω της ύπαρξης απλών σακχάρων (π.χ. γλυκόζη, φρουκτόζη, σακχαρόζη), που μπορούν άμεσα να ζυμωθούν σε αιθανόλη. Η φάση της εξαγωγής του χυμού είναι απαραίτητη για την απόκτηση των σακχάρων που περιέχονται στο στέλεχος (μίσχο) του φυτού (π.χ. ζαχαροκάλαμο, γλυκό σόργο) ή τον βολβό (π.χ. ζαχαρότευτλα). Η εξαγωγή μπορεί να γίνει είτε με μηχανικούς μύλους με ρολά που πιέζουν την βιομάζα ή μέσα από μια διαδικασία διάχυσης με ζεστό νερό για να διαλυθούν τα σάκχαρα στο διάλυμα. Η αλυσίδα παραγωγής από άμυλο χαρακτηρίζεται από την ανάγκη να μετατραπεί το άμυλο σε απλά σάκχαρα πριν τη ζύμωση. Η αντίδραση που επιτρέπει αυτή τη μετατροπή είναι η υδρόλυση που γίνεται με ειδικά ένζυμα. Πριν από αυτή την επεξεργασία, είναι απαραίτητη η σύνθλιψη της πρώτης ύλης μέσω αλέσματος ή συμπίεσης και τότε η υδρόλυση λαμβάνει χώρα σε δύο φάσεις: τη φάση της υγροποίησης, για τη μείωση του μήκους των αλυσίδων αμύλου με τη χρήση του ενζύμου άλφααμυλάσης και τη φάση της σακχαροποίησης με στόχο την αποκοπή των απλών σακχάρων που περιέχονται στις αλυσίδες του αμύλου, με το ένζυμο γλυκό-αμυλάση. Στο τέλος, ο ζωμός ζυμώνεται σε αιθανόλη, όπως στην αλυσίδα παραγωγής από σάκχαρα. Οι σακχαρούχοι χυμοί ζυμώνονται με μαγιά που μεταβολίζει τα σάκχαρα σε αιθανόλη και CO2. Το ποσοστό αιθανόλης είναι 9-14%. Τα επόμενα βήματα της διαδικασίας (π.χ. απόσταξη, διόρθωσης και αφυδάτωση της αιθανόλης) είναι τα ίδια για τις δύο αλυσίδες παραγωγής. Το ζυμωμένο μέσο προϊόν αποστάζεται, χρησιμοποιώντας στήλες απόσταξης (απόσταξη σε στάδια) αποτελούμενα από πιάτα φυσαλίδων και συλλέγεται αιθανόλη σε συγκέντρωση 96,0%. Στη συνέχεια, αφυδατώνεται για την παραγωγή άνυδρης βιοαιθανόλης (99,7 έως 99,8% κ.β) σε μια μονάδα αφυδάτωσης, που βασίζεται στην τεχνολογία μοριακού κόσκινου από ζεόλιθο, που κατακρατεί επιλεκτικά τα εναπομείναντα μόρια του νερού. Τέλος, η καθαρή αιθανόλη μπορεί να αναμιχθεί με τα ορυκτά καύσιμα για τη χρήση της στις μεταφορές. Βιοαιθανόλη δεύτερης και τρίτης γενιάς Οι λιγνοκυτταρινούχες πρώτες ύλες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή βιοαιθανόλης, διότι είναι κατασκευασμένες από αλυσίδες μακράς δομής, που μπορούν να υδρολυθούν σε απλά σάκχαρα έτοιμα για ζύμωση. Οι λιγνοκυτταρινούχες πρώτες ύλες είναι πιο περίπλοκες από τις σακχαρούχες και τις αμυλούχες, κυρίως λόγω της δομής της λιγνίνης ημικυτταρίνης, που περιτυλίγει τις αλυσίδες κυτταρίνης. Οι λιγνοκυτταρινούχες πρώτες ύλες μπορούν να αποτελούν αποκλειστικά ενεργειακές καλλιέργειες, όπως το καλάμι, ο μίσχανθος, το switchgrass, το ινώδες σόργο ή μικρής περιόδου δασικές καλλιέργειες, όπως λεύκες ή άλλες καλλιέργειες ξύλου. Άλλες λιγνοκυτταρινούχες πρώτες ύλες μπορούν να είναι: τα υπολείμματα των καλλιεργειών (π.χ. γεωργικά και δασικά υπολείμματα, όπως παρουσιάζονται στον Πίνακας 3), το οργανικό μέρος των αστικών στερεών αποβλήτων και τα υπολείμματα του δημόσιου πρασίνου, όπως κήποι και πάρκα. Οι πρώτες ύλες αυτές έχουν χαμηλή τιμή αγοράς και μια μεγάλη διαθεσιμότητα. 14 Υπολείμματα καλλιεργειών Μέση παραγωγή [τόνοι/ στρέμμα] Άχυρο 0,3-0,6 Άχυρο άλλων χειμερινών δημητριακών 0,3-0,35

15 Μίσχοι καλαμποκιού 0,45-0,6 Κλαδιά Αμπέλου 0,3-0,4 Κλαδιά ελαιόδεντρων 0,1-0,25 Πίνακας 3: Μέση παραγωγή υπολειμμάτων καλλιεργειών 3 Λόγω της πολυπλοκότητας του λιγνοκυτταρινούχου υλικού, η παραγωγή βιοαιθανόλης προβλέπει περισσότερα στάδια επεξεργασίας. Στο κυτταρικό τοίχωμα των φυτών, η ημικυτταρίνη και η κυτταρίνη, που είναι μετατρέψιμες σε βιοαιθανόλη, είναι έντονα δομημένες με την λιγνίνη, που δεν μπορεί να μετατραπεί σε αιθανόλη. Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητη μια προ-επεξεργασία για την αποδόμηση του κυτταρικού τοιχώματος και το διαχωρισμό της κυτταρίνης και της ημικυτταρίνης από τη λιγνίνη όπως φαίνεται στην Εικόνα 1 Εικόνα 1: αποτελέσματα της προ-επεξεργασίας του λιγνοκυτταρινούχου υλικού 4 Υπάρχουν διάφοροι τύποι προ-επεξεργασίας: 1. χημική προ-επεξεργασία: με οξύ ή με αραιωμένο οξύ (π.χ. με θειικό οξύ ή άλλα οξέα), αλκαλική προ-επεξεργασία (π.χ. με υδροξείδιο του νατρίου ή ασβέστη). 2. θερμική κατεργασία: έκρηξη ατμού, κορεσμός της βιομάζας με νερό υψηλής θερμοκρασίας ( C) και πίεσης (1,4-4,0 MPa) και στη συνέχεια ταχεία μεταφορά της βιομάζας σε αντιδραστήρα χαμηλότερης πίεσης που προκαλεί διάσπαση του κυτταρικού τοιχώματος. 3. θερμό-χημική προ-επεξεργασία: έκρηξη ινών με αμμωνία που συνδυάζει τη θερμοκρασία, την πίεση και τη χρήση της αμμωνίας, ή την έκρηξη ατμού με χρήση θειώδους ανυδρίτη. 4. βιολογική προ-επεξεργασία που χρησιμοποιεί συγκεκριμένους μικρό-οργανισμούς (Phanerochaete spp.), που καταστρέφουν τη λιγνίνη. Μετά από αυτές τις προ-επεξεργασίες, παράγονται πολλές ουσίες με δράση αναστολέα και για το λόγο αυτό, απαιτείται ένα βήμα αποτοξίνωσης. Αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί σε δύο φάσεις: η πρώτη σε τιμές ph 10-11, για την καθίζηση των αναστολέων και μια δεύτερη σε ph 6, στην οποία φιλτράρονται οι αδιάλυτοι αναστολείς με φίλτρα 0,2 μm. Η επόμενη φάση είναι η ενζυμική υδρόλυση της κυτταρίνης και της ημικυτταρίνης. Η υδρόλυση μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας εμπορικά ένζυμα (π.χ. endocellulases, exocellulases) που παράγονται από νηματοειδείς μύκητες, όπως το Trichoderma spp. ή το Fusarium spp, που είναι σε θέση να υποβαθμίσουν αυτά τα πολυμερή, σε σάκχαρα προς ζύμωση. Από την κυτταρίνη προέρχονται τα σάκχαρα «hexose» με 6 άτομα άνθρακα (π.χ. 15

16 γλυκόζη) και από την ημικυτταρίνη τα «pentose» σάκχαρα με 5 άτομα άνθρακα (π.χ. xilose). Από αυτά τα σάκχαρα παράγεται βιοαιθανόλη με ζύμωση, χρησιμοποιώντας συγκεκριμένες μαγιές. Για τα «hexose», των σακχαρωδών και των αμυλούχων αλυσίδων, χρησιμοποιείται «Saccharomyces cerevisiae», ενώ για τα pentose σάκχαρα, συνήθως χρησιμοποιείται «Pichia spp», επειδή είναι σε θέση να μεταβολίσουν αυτό το είδος των σακχάρων με τις συγκεκριμένες μεταβολικές λειτουργίες τους. 6.3 Χρήση Μία από τις πιο σημαντικές εφαρμογές των βιοκαυσίμων είναι η χρήση τους σε θερμικές μηχανές που έχουν ως σκοπό τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας σε μηχανική. Οι θερμικές μηχανές μπορούν να είναι εξωτερικής καύσης, όταν η καύση γίνεται εκτός του κινητήρα ή εσωτερικής καύσης όταν το βιοκαύσιμο καίγεται εντός του κινητήρα. Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης, που ονομάζονται, επίσης, ενδόθερμες μηχανές, είναι οι πλέον διαδεδομένες από άποψη του αριθμού εγκατεστημένων μονάδων. Ανάμεσά τους συναντάται ο κινητήρας κύκλου Otto, που λειτουργεί με βενζίνη, ο κινητήρας κύκλου Diesel και ο αεριοστρόβιλος. Τα βιοκαύσιμα χρησιμοποιούνταν στις ενδόθερμες μηχανές από τις πρώτες φάσεις της ανάπτυξης αυτών των μηχανών. Ήδη από τα πρώτα χρόνια του 1900, τα φυτικά έλαια χρησιμοποιούνταν σε κινητήρες ντίζελ, ενώ οι πρώτες αναλυτικές μελέτες πραγματοποιήθηκαν τη δεκαετία του Το ενδιαφέρον για αυτόν τον τύπο καυσίμων αυξήθηκε κατά τη διάρκεια του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου για να αντιμετωπιστεί η έλλειψη των ορυκτών καυσίμων. Παρόλα αυτά, από τον Πόλεμο μέχρι σήμερα, η τεχνολογική εξέλιξη έχει οδηγήσει σε μια σχεδόν αποκλειστική χρήση ορυκτών καυσίμων. Οι μηχανές, έχουν βελτιωθεί σημαντικά και ιδιαίτερα τα συστήματα ψεκασμού και ελέγχου, με τρόπο, όμως, που έχει μειώσει την ευελιξία τους σε χρήση με καύσιμα διαφορετικά του ντίζελ και της βενζίνης. Η αυξημένη ευαισθησία προς τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις των διεργασιών καύσης έχει ανανεώσει πρόσφατα το ενδιαφέρον για τα βιοκαύσιμα και τις συνέπειες που η χρησιμοποίησή τους μπορεί να έχει, από τεχνική και οικονομική άποψη, στις μηχανές. Σε αυτό το σημείο, παρουσιάζονται, η ανάλυση αυτών των επιπτώσεων για τις μηχανές Otto και η χρήση της βιοαιθανόλης. Περιγράφεται η αρχή λειτουργίας των πιο διαδεδομένων ενδόθερμων μηχανών και ειδικότερα εξετάζονται τα εξαρτήματα του κινητήρα, των οποίων η λειτουργία μπορεί να επηρεαστεί από το χρησιμοποιούμενο βιοκαύσιμο. Μηχανές εσωτερικής καύσης Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι θερμικές μηχανές, που μετατρέπουν τη χημική ενέργεια του καυσίμου σε μηχανική ενέργεια. Το όνομά τους προέρχεται από το γεγονός ότι η ενεργειακή μετατροπή πραγματοποιείται στο εσωτερικό του κινητήρα και όχι εκτός αυτού (σε καυστήρα). Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης μπορούν να χωριστούν σε διάφορες κατηγορίες, λόγω διαφορετικών χαρακτηριστικών 5,6 : - μεθοδολογία έναυσης της καύσης: κινητήρες με ελεγχόμενη ανάφλεξη ή ανάφλεξη με σπινθήρα, κοινώς ονομαζόμενος κύκλος Otto και κινητήρες αυθόρμητης ανάφλεξης με συμπίεση, που ονομάζονται κινητήρες κύκλου Diesel; - διάρκεια του κύκλου λειτουργίας: δίχρονοι κινητήρες, των οποίων ο κύκλος λειτουργίας ολοκληρώνεται μόνο σε μια στροφή του κινητήριου άξονα, που σημαίνει σε δύο διαδρομές του εμβόλου και τετράχρονοι κινητήρες, των οποίων ο κύκλος λειτουργίας ολοκληρώνεται σε δύο στροφές του κινητήριου άξονα, που ισοδυναμεί με τέσσερις διαδρομές του εμβόλου. 16

17 Οι κινητήρες εσωτερικής καύσης χαρακτηρίζονται από την παρουσία θαλάμου καύσης μεταβλητού όγκου, του οποίου η γεωμετρία ορίζεται από την εναλλασσόμενη κίνηση του εμβόλου. Αυτό συνδέεται με μια ράβδο με τον κινητήριο άξονα (στροφαλοφόρος άξονας) και κινείται ανάμεσα σε δύο ακραίες θέσεις, το ανώτερο και το κατώτερο νεκρό σημείο. Σε αυτές τις δύο θέσεις, ο όγκος του θαλάμου λαμβάνει, αντίστοιχα, την ελάχιστη και τη μέγιστη τιμή του. Ο θάλαμος καύσης επικοινωνεί με το εξωτερικό περιβάλλον μέσω ειδικών βαλβίδων εισαγωγής και εξαγωγής, που ανοίγουν σε κάθε κύκλο και επιτρέπουν την εναλλαγή του εργαζόμενου ρευστού. Οι κινητήρες κύκλου Otto έχουν έναν κύλινδρο, όπου συμπιέζεται ένα μείγμα αέρα και καυσίμου. Αυτό το μίγμα αναφλέγεται από μια σπίθα, που προκαλείται από ένα μπουζί στις τελευταίες στιγμές της φάσης συμπίεσης. Για να έχουμε μια καλή λειτουργία του κινητήρα είναι πολύ σημαντικό το καύσιμο να μην αναφλέγεται αυτόματα, ως συνέπεια των υψηλών θερμοκρασιών που επικρατούν στον κύλινδρο (έκρηξη). Αυτό το πρόβλημα μπορεί να αποφευχθεί με περιορισμό του λόγου συμπίεσης. Για το λόγο αυτό, ο λόγος συμπίεσης επιτρέπεται να είναι το μέγιστο 12:01 με 13:01. Η απόδοση του κινητήρα είναι ανάλογη με το λόγο συμπίεσης και για το λόγο αυτό, ο κινητήρας κύκλου Otto έχει χαμηλότερη απόδοση μετατροπής σε σύγκριση με άλλους κινητήρες. Στους κινητήρες κύκλου Otto, η ρύθμιση της ποσότητας φορτίου γίνεται μέσω μιας βαλβίδας που ονομάζεται βαλβίδα πεταλούδα, η οποία προκαλεί κάποιες απώλειες φορτίου στο κύκλωμα τροφοδοσίας. Τα πλεονεκτήματα των κινητήρων κύκλου Otto Στις μηχανές κύκλου Otto, η πίεση στον κύλινδρο δεν είναι τόσο υψηλή και η μηχανική καταπόνηση στην κατασκευή είναι μικρή. Η καύση απελευθερώνει μικρότερη ποσότητα άνθρακα (που εναποτίθεται στον κύλινδρο) σε σύγκριση με άλλες μηχανές όπου αποφεύγεται η υποβάθμιση του λιπαντικού ελαίου (και απαιτείται μικρότερη συντήρηση). Τα επίπεδα των επιβλαβών εκπομπών των κινητήρων κύκλου Otto είναι, επίσης, χαμηλότερα. Για τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων στις μηχανές πρέπει να εξακριβωθεί η συμβατότητα του συστήματος ψεκασμού. Ο έλεγχος αυτός μπορεί να γίνει μόνο με ύπαρξη βαθιάς γνώσης του συστήματος και φυσικά σε συνεργασία με τον κατασκευαστή του αυτοκινήτου/κινητήρα. Τα συστήματα τροφοδοσίας των κινητήρων κύκλου Otto Στους κινητήρες με ελεγχόμενη ανάφλεξη χρησιμοποιούνται κυρίως δύο συστήματα τροφοδοσίας: - το καρμπυρατέρ, που εκμεταλλεύεται την πτώση πίεσης μέσω ενός ακροφυσίου Venturi για να εξαναγκάσει την ανάμιξη της απαραίτητης ποσότητας καυσίμου με τη ροή του αέρα, που προκαλείται λόγω καθοδικής κίνησης του εμβόλου - Τον ψεκασμό (άμεσο ή έμμεσο), που σημαίνει ότι το καύσιμο εγχέεται υπό πίεση στην εισαγόμενη μάζα αέρα. Με μόνη εξαίρεση τα συστήματα άμεσου ψεκασμού, η προετοιμασία του μίγματος αέρακαυσίμου ξεκινά έξω από τους κυλίνδρους και ολοκληρώνεται μέσα στο θάλαμο καύσης. Η ταχύτητα σχηματισμού ομοιογενούς μίγματος εξαρτάται από διάφορες λειτουργικές και παραγωγικές παραμέτρους του κινητήρα, όπως για παράδειγμα η ταχύτητα περιστροφής, το φορτίο, τα χαρακτηριστικά του καυσίμου, η γεωμετρία των αγωγών και η διαρρύθμιση των βαλβίδων. Η ποιότητα του μίγματος αέρα-καυσίμου ορίζεται από τη δοσολογία, δηλαδή την αναλογία κατά μάζα αέρα-καυσίμου. Στην περίπτωση των κινητήρων βενζίνης, όταν η αναλογία αυτή είναι 14,7 το μίγμα καλείται στοιχειομετρικό. Για υψηλότερες τιμές ονομάζεται "φτωχό" και για τις χαμηλότερες τιμές καλείται "πλούσιο". Χρησιμοποιώντας ένα φτωχό μίγμα, έχουμε καλύτερη απόδοση, ενώ ένα πλούσιο μίγμα επιτρέπει την επίτευξη, έως ένα βαθμό, υψηλότερης ισχύος. 17

18 Για μια μηχανή με καταλύτη, η βέλτιστη λειτουργία του καταλυτικού μετατροπέα απαιτεί τη διατήρηση στοιχειομετρικής δοσολογίας. Παρόλα αυτά, σε ορισμένες συνθήκες λειτουργίας, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια της εκκίνησης με ψυχρό κινητήρα, το μίγμα εμπλουτίζεται. Πρόκειται για μια προσωρινή αύξηση των ρυπογόνων εκπομπών. Η εισαγωγή των καταλυτικών μετατροπέων στα αυτοκίνητα και τις οδικές μεταφορές επέβαλλε τη χρήση ηλεκτρονικού ψεκασμού αντί του καρμπυρατέρ, προκειμένου να εξασφαλιστεί ένας ακριβής έλεγχος της ποιότητας του μίγματος. Στα συστήματα εμμέσου ψεκασμού, η απαραίτητη ποσότητα καυσίμου, για την επίτευξη της σωστής δοσολογίας, μπορεί να εγχυθεί στην ροή του αέρα κατά τη φάση αναρρόφησης από έναν ψεκαστήρα, τοποθετημένο πριν από την βαλβίδα πεταλούδα (δηλαδή ψεκασμός ενός σημείου), ή από περισσοτέρους, ένα για κάθε κύλινδρο, τοποθετημένα πριν από τη βαλβίδα εισαγωγής (δηλαδή ψεκασμός πολλαπλών σημείων). Βάση του χρονισμού του ψεκασμού, ο ψεκασμός πολλαπλών σημείων μπορεί να είναι: - ταυτόχρονος: όταν τα μπεκ ψεκάζουν ταυτόχρονα το καύσιμο, απαιτώντας μόνο μια εντολή από τη μονάδα ελέγχου. - Ημι-διαδοχικός: όταν οι διάφορες ομάδες ψεκαστήρων ενεργοποιούνται μόνο με μία εντολή. Με τον τρόπο αυτό το σύστημα ελέγχου απλοποιείται. - Διαδοχικός: όταν ο κάθε ψεκαστήρας λειτουργεί μεμονωμένα. Η ανάγκη περαιτέρω μείωσης των ρυπογόνων εκπομπών των κινητήρων βενζίνης και ντίζελ οδήγησε, στα τέλη της δεκαετίας του 90, στην δημιουργία κινητήρων άμεσου ψεκασμού. Και στα δύο συστήματα, άμεσης και έμμεσης έγχυσης, η ρύθμιση της ποσότητας έγχυσης και της ποιότητας του μίγματος γίνεται επεμβαίνοντας στο χρόνο ανοίγματος των ψεκαστήρων. Η βιοαιθανόλη και οι κινητήρες κύκλου Otto Η βιοαιθανόλη είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση έναντι της βενζίνης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί καθαρή (δηλ. E100), ή σε μίγμα, συνήθως σε αναλογία 10% βιοαιθανόλη και 90% βενζίνη, ή 85% βιοαιθανόλη και 15% βενζίνη (Ε85 δηλαδή). Η παρουσία ενός μικρού ποσοστού βενζίνης είναι αναγκαία για την εκκίνηση της μηχανής, καθώς κάτω από τους C η αιθανόλη εξατμίζεται με δυσκολία, μην επιτρέποντας την έναυση της καύσης. Το μειονέκτημα αυτό μπορεί να λυθεί με έναν θερμαντήρα. Ο υψηλός αριθμός οκτανίων της βιοαιθανόλης επιτρέπει τη βελτίωση των επιδόσεων του κινητήρα, διότι μειώνεται η πιθανότητα εκρηκτικής καύσης. Ο αριθμός οκτανίων είναι ένας δείκτης που χαρακτηρίζει την ποιότητα του καυσίμου και τη θερμογόνο του δύναμη. Η βιοαιθανόλη, ωστόσο, έχει θερμογόνο δύναμη κατά 40% χαμηλότερη από τη βενζίνη και αυτό αντιστοιχεί σε αύξηση της κατανάλωσης περίπου κατά 35% και σε μια μικρή μείωση των επιδόσεων αν δεν υπάρξει παρέμβαση στις άλλες λειτουργικές παραμέτρους, όπως η διάρκεια του ψεκασμού και η καθυστέρηση ανάφλεξης. Τα πιθανά προβλήματα λόγω της χρήσης βιοαιθανόλης συνδέονται με τα φαινόμενα διάβρωσης. Για το λόγο αυτό, το σύστημα τροφοδοσίας πρέπει να κατασκευάζεται από ανοξείδωτο χάλυβα ή από κατάλληλα λάστιχα. Οι λιπαντικές ιδιότητες της βιοαιθανόλης άλλωστε, είναι υποδεέστερες από αυτές της βενζίνης και συνεπώς, για ορισμένα στοιχεία (π.χ. εδράσεις των βαλβίδων) πρέπει να χρησιμοποιούνται πιο ανθεκτικά υλικά. Σήμερα, όλοι οι κινητήρες είναι προ-ρυθμισμένοι για λειτουργία με βενζίνη που περιέχει περιορισμένο ποσοστό βιοαιθανόλης (έως 5% - 10% κατά όγκο) ώστε να συμβαδίζουν με τις οδηγίες της ΕΕ. 18

19 Σε συνδυασμό με τις περιβαλλοντικές ισορροπίες, η χρήση της βιοαιθανόλης στις μηχανές κύκλου Otto επιτρέπει επιδόσεις συγκρίσιμες με εκείνες της βενζίνης (βλέπε Πίνακας 1) 7. Τα περιβαλλοντικά οφέλη και οι εκπομπές καυσαερίων Ο στρατηγικός ρόλος της βιοαιθανόλης συνδέεται με τα περιβαλλοντικά οφέλη που μπορούν να επιτευχθούν. Η συμβολή της στην ισορροπία του διοξειδίου του άνθρακα είναι σχεδόν μηδενική αν παράγεται από γεωργικά υπολείμματα ή χαμηλή αν προέρχεται από ειδικές καλλιέργειες. Μια άλλη σημαντική πτυχή είναι ότι η χρήση βιοαιθανόλης στα αυτοκίνητα συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας του αέρα στα αστικά κέντρα και στις κύριες οδούς. Η βιοαιθανόλη στην πραγματικότητα, έχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε οξυγόνο ως προς τη βενζίνη επιτρέποντας μια πιο ολοκληρωμένη καύση, με σημαντικό περιορισμό των εκπομπών μονοξειδίου του άνθρακα (CO), σωματιδίων, οξειδίων του αζώτου (NOx) και πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC), όπως φαίνεται στον Πίνακας 4. Εκπομπές CO NOx SO2 PM VOC Βιοαιθανόλη10 % κ.ο 8-5 n.d n.d. Βιοαιθανόλη 20 % κ.ο Βιοαιθανόλη 85 % κ.ο Πίνακας 4: μείωση ρυπογόνων εκπομπών (%) κατά την καύση της βιοαιθανόλης, για διαφορετικά ποσοστά ανάμιξης με τη βενζίνη. n.d.: αμελητέα διαφορά. ΘΕΜΑ: ΟΧΗΜΑΤΑ ΠΡΟΣΑΡΜΟΣΜΕΝΟΥ ΚΑΥΣΙΜΟΥ (FFV) Ορισμένοι κατασκευαστές αυτοκινήτων εμπορεύονται μοντέλα που ονομάζονται FFV. Τα οχήματα αυτά δημιουργήθηκαν για λειτουργία με μίγμα αιθανόλης-βενζίνης, όπου η βιοαιθανόλη αποτελεί ποσοστό έως 85% κατά όγκο (Ε85). Η ευελιξία και το πλεονέκτημα των FFV συστημάτων συνίσταται στη δυνατότητα παρακολούθησης από το σύστημα ελέγχου του κινητήρα, της συγκέντρωσης βιοαιθανόλης στη δεξαμενή καυσίμου και στην αυτόματη βελτιστοποίηση τόσο του ψεκασμού όσο και της ανάφλεξη. Για την αντιμετώπιση των πιθανών προβλημάτων κατά την κρύα εκκίνηση, ορισμένα μοντέλα διαθέτουν ηλεκτρικούς θερμαντήρες του μπλοκ του κινητήρα, που χρησιμοποιείται όταν η θερμοκρασία του περιβάλλοντος είναι υπό τους -15 C 11, Οι στρατηγικές της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τα βιοκαύσιμα και τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας Το ενδιαφέρον της Ευρωπαϊκής Επιτροπής για την χρήση των ΑΠΕ στην μεταφορά, τον ηλεκτρισμό και τη θέρμανση επιβεβαιώνεται σε πολλές Οδηγίες. Για λόγους σύνοψης, το παρόν κεφάλαιο αποσκοπεί να συλλέξει μόνο τα βασικά έγγραφα που αφορούν τον τομέα των μεταφορών, καθώς η αλυσίδα παραγωγής που εξετάζεται έχει ως σκοπό πάνω απ όλα να διασφαλίσει την αυξανόμενη ζήτηση σε βιοκαύσιμα στην ΕΕ. Η ευρωπαϊκή αγορά βιοκαυσίμων έχει δεχτεί μεγάλη υποστήριξη από την Ευρωπαϊκή Επιτροπή μέσω της συμφωνίας του Κιότο καθώς και των Οδηγιών 2003/30/EK και 2003/96/ΕΚ, που συγκεκριμένα σκοπό έχουν να προωθήσουν την αύξηση της χρήσης βιοκαυσίμων και να θέσουν ενδεικτικούς στόχους για την χρήση τους στην βιομηχανία μεταφορών. Η Οδηγία 2003/30/ΕΚ της 8 Μαΐου 2003 σχετικά «με την προώθηση της χρήσης βιοκαυσίμων ή άλλων ανανεώσιμων καυσίμων για τις μεταφορές» θέτει τα θεμέλια για την προώθηση των εναλλακτικών καυσίμων στην ΕΕ. Συγκεκριμένα, αναφέρει ότι τα κράτη μέλη θα πρέπει να 19

20 εξασφαλίσουν ότι ένα ελάχιστο μερίδιο βιοκαυσίμων και άλλων ανανεώσιμων καυσίμων διατίθεται στην αγορά και, για το σκοπό αυτό, να θέσουν τους εθνικούς ενδεικτικούς στόχους. Οι τιμές αναφοράς για τους εν λόγω στόχους έχουν καθοριστεί, βάσει του υπολογισμού του ενεργειακού περιεχομένου. Συγκεκριμένα: o 2% της συνολικής βενζίνης και ντίζελ για χρήση στον τομέα μεταφορών έπρεπε να αντικατασταθεί από βιοκαύσιμα έως τις 31 Δεκεμβρίου 2005, o 5,75% της συνολικής βενζίνης και ντίζελ για χρήση στον τομέα μεταφορών έπρεπε να αντικατασταθεί από βιοκαύσιμα έως τις 31 Δεκεμβρίου Η Οδηγία είχε ως στόχο την αύξηση του μεριδίου ανανεώσιμης ενέργειας στον τομέα των μεταφορών (όπου επί του παρόντος επικρατούν σχεδόν εξ ολοκλήρου τα ορυκτά καύσιμα) και την μείωση των εκπομπών CO2, CO, NOx, VOC και άλλων σωματιδίων που είναι επιβλαβή για την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον. Σύμφωνα με αυτήν την Οδηγία, οι διαφορετικοί τύποι βιοκαυσίμων είναι οι ακόλουθοι: η βιοαιθανόλη, το βιοντίζελ (μεθυλεστέρας ποιότητας ντίζελ που παράγεται από βιομάζα ή χρησιμοποιημένα φυτικά έλαια και χρησιμοποιείται ως βιοκαύσιμο), το βιοαέριο (αέριο καύσιμο που παράγεται από βιομάζα και/ή υποπροϊόντα της αναερόβιας ζύμωσης, που μετά από επεξεργασία καθαρισμού ανάγονται σε φυσικό αέριο), η βιομεθανόλη, ο βιο-διμεθυλικόςαιθέρας, το βιο-ετβε, το βιο-μτβε, τα συνθετικά βιοκαύσιμα (συνθετικοί υδρογονάνθρακες ή μείγματα συνθετικών υδρογονανθράκων που παράγονται από βιομάζα), το βιο-υδρογόνο και πετρέλαιο που παράγεται από ελαιώδη φυτά με πίεση, εξαγωγή ή παρόμοιες διαδικασίες, αργό ή διυλισμένο αλλά χημικά μη τροποποιημένο, όταν συμφωνεί με τύπους μηχανών που χρησιμοποιούνται και τις αντίστοιχες προϋποθέσεις έκλυσης. Τα βιοκαύσιμα ενδέχεται να διατίθενται σε οποιαδήποτε από τις παρακάτω μορφές: o ως καθαρά βιοκαύσιμα ή σε υψηλή συγκέντρωση σε παράγωγα πετρελαίου, σύμφωνα με τα πρότυπα ποιότητας για τον τομέα των μεταφορών, o ως βιοκαύσιμα που αναμειγνύονται σε παράγωγα ορυκτού πετρελαίου, σύμφωνα με τους Ευρωπαϊκούς κανόνες, που περιγράφουν τις τεχνικές προδιαγραφές για τα καύσιμα μεταφορών (ΕΝ 228 και ΕΝ 590), o ως υγρά που προέρχονται από βιοκαύσιμα, όπως το βιο-ετβε όπου το ποσοστό των βιοκαυσίμων είναι 47% κ.β. Η Οδηγία 2003/96/CE της 27ης Οκτωβρίου 2003 εστιάζει κυρίως στην φορολογία που επιβαρύνει τα βιοκαύσιμα. Αυτή η Οδηγία τροποποίησε τον Κοινοτικό Φόρο για τα ενεργειακά προϊόντα και την ενέργεια. Σε αυτήν την Οδηγία εισήχθησαν οι ακόλουθες διατάξεις: o άρθρο 16.1: τα κράτη μέλη μπορούν να εφαρμόσουν φορολογική απαλλαγή ή μειωμένο φόρο στα βιοκαύσιμα, o άρθρο 16.3: η απαλλαγή ή η μείωση του φόρου μπορεί να διαμορφωθεί σε σχέση με την πορεία της τιμής στις πρώτες ύλες, o άρθρο 16.5: η περίοδος εφαρμογής είναι έξι έτη, αν και αυτή η περίοδος μπορούσε να παραταθεί έως τις 31/12/2012. Η Οδηγία επέτρεψε την εφαρμογή της απαλλαγής ή μείωσης του φόρου από την 1η Ιανουαρίου 2003 (άρθρο 28.2) Η Οδηγία 2009/28/ΕΚ της 23ης Απριλίου 2009 εισάγει ένα αναθεωρημένο στόχο για την μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στον τομέα των μεταφορών: o 10% της τελικής κατανάλωσης θα πρέπει να καλύπτεται από ΑΠΕ έως το Επιπλέον, η Οδηγία για την ανανεώσιμη ενέργεια εισάγει για πρώτη φορά ένα στόχο μείωσης των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από τα βιοκαύσιμα: 20

21 o o o η μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου λόγω της χρήσης βιοκαυσίμων θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 35 %, από την 1η Ιανουαρίου 2017, η μείωση εκπομπών αερίου του θερμοκηπίου από την χρήση των βιοκαυσίμων θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 50%, από την 1η Ιανουαρίου 2018, η μείωση εκπομπών αερίου του θερμοκηπίου θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 60% για βιοκαύσιμα που παράγονται σε εγκαταστάσεις όπου η παραγωγή θα ξεκινήσει την ή μετά την 1η Ιανουαρίου Οι στόχοι αυτοί έχουν συνδυαστεί με τις ειδικές προϋποθέσεις βιωσιμότητας για τα βιοκαύσιμα, για την επίλυση της διαφωνίας που έχει προκύψει σχετικά με τις περιβαλλοντολογικές τους συνέπειες, την τιμή των ειδών διατροφής και την απώλεια της βιοποικιλότητας. Όλα τα βιοκαύσιμα που δεν προσφέρουν την ελάχιστη μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου (π.χ. 35% επί του παρόντος), όταν η όλη ανάλυση κύκλου ζωής τους εξετάζεται συγκριτικά με την βενζίνη ή το ντίζελ, δε θα περιλαμβάνονται στους στόχους και δε θα λαμβάνουν δημόσια στήριξη. Επιπλέον, χρειάστηκε μεγάλη προσπάθεια έτσι ώστε η Οδηγία για την ανανεώσιμη ενέργεια να καταγράψει τους τύπους εδαφών στα οποία δεν πρέπει να φυτεύονται καλλιέργειες βιοκαυσίμων, δηλαδή φυσικά δάση, προστατευόμενες περιοχές, υγρότοποι και τυρφώνες. Η Οδηγία για την ανανεώσιμη ενέργεια περιλαμβάνει τις «τυπικές προκαθορισμένες τιμές» για τα κύρια βιοκαύσιμα (Παράρτημα V, Μέρος Α). Ο υπολογισμός περιλαμβάνει CO2, CH4 και N2O, που και τα δύο αποτελούν τα πιο ισχυρά αέρια του θερμοκηπίου από το CO2. Τα κράτη μέλη θα πρέπει να ενημερώνουν την Ευρωπαϊκή Επιτροπή για τις γεωγραφικές περιοχές όπου η μέση μείωση εκπομπών αερίου του θερμοκηπίου από τύπο καλλιέργειας βιοκαυσίμων είναι χαμηλότερη από τις εν λόγω τυπικές τιμές. Πέραν αυτού, η Οδηγία για την ανανεώσιμη ενέργεια καθορίζει την μέθοδο υπολογισμού της μείωσης εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στις εν λόγω περιπτώσεις, όπου οι τυπικές προκαθορισμένες τιμές δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν (Παράρτημα V, Μέρος Γ). Προκειμένου να πιστοποιηθεί η βιωσιμότητα των βιοκαυσίμων, η εισαγωγή εθελοντικών συστημάτων πιστοποίησης μπορεί επίσης να εγγυηθεί την συμμόρφωση των δεδομένων με τα κριτήρια βιωσιμότητας. Στις 27 Μαΐου 2011, η Ευρωπαϊκή Επιτροπή επισήμως αναγνώρισε τα πρώτα εφτά συστήματα προαιρετικής πιστοποίησης: «Πρόγραμμα Επαλήθευσης Βραζιλιάνικης Βιοαιθανόλης Greenenergy», «Bonsucro EU», «Διασφάλιση Βιωσιμότητας Βιοενέργειας, Abengoa RED», «Στρογγυλή Τράπεζα των Βιώσιμων Βιοκαυσίμων EU RED», «Διεθνής Βιωσιμότητα και Πιστοποίηση Άνθρακα», «Εθελοντικό Σύστημα Βιοκαυσίμων Βιομάζας». Επιπλέον, η Οδηγία για την ανανεώσιμη ενέργεια υποδεικνύει ότι η ανάπτυξη των ΑΠΕ πρέπει να είναι ενοποιημένη στην αύξηση της ενεργειακής απόδοσης, προκειμένου να επιτευχθεί η μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου στην Ε.Ε. Στην πραγματικότητα, η αύξηση 20% της ενεργειακής απόδοσης από τώρα έως το 2020 είναι ένας άλλος σημαντικός στόχος της Οδηγίας για την ανανεώσιμη ενέργεια. Άλλοι στόχοι και εφαρμογές της Οδηγίας για την ανανεώσιμη ενέργεια είναι οι ακόλουθοι: o να θεσπιστεί κοινό πλαίσιο για την προώθηση της παραγόμενης από ΑΠΕ, o να καθορίσει τους υποχρεωτικούς εθνικούς στόχους που σχετίζονται με την παραγωγή ενέργειας από ανανεώσιμες πηγές στην τελική κατανάλωση πρωτογενούς ενέργειας, αλλά και τους σχετικούς με την ανανεώσιμη ενέργεια στόχους για τις μεταφορές o να θεσπίσει τα πρότυπα για τις σχετικές με τις μεταφορές στατιστικές για τα κράτη μέλη, τα κοινά προγράμματα μεταξύ των κρατών μελών με τις λοιπές χώρες, τις εγγυήσεις προέλευσης, τις διαδικασίες διαχείρισης, τις πληροφορίες και την διαμόρφωση και την πρόσβαση στο δίκτυο ισχύος για την παραγόμενη ανανεώσιμη ενέργεια. 21

22 ΘΕΜΑ: ΤΑ ΚΡΙΤΗΡΙΑ ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΗΣ Ε.Ε ΓΙΑ ΤΑ ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ ΣΥΜΦΩΝΑ ΜΕ ΤΗΝ ΟΔΗΓΙΑ ΓΙΑ ΤΗΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η βιωσιμότητα απαιτείται τόσο για τα βιοκαύσιμα που παράγονται στην Ε.Ε. όσο και για αυτά που εισάγονται. Επιπλέον, μόνο τα βιώσιμα βιοκαύσιμα μπορούν να συμβάλουν στον στόχο το 2020 και μπορούν να επωφεληθούν από ενδεχόμενα εθνικά κίνητρα. Η βιωσιμότητα των βιοκαυσίμων διασφαλίζεται εφόσον αυτά συμμορφώνονται με όλα τα παρακάτω κριτήρια: 1. Η μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου που αποδίδεται σε κάθε βιοκαύσιμο θα πρέπει να είναι τουλάχιστον 35% από το 2012, 50% από το 2017, 60% από το Τα βιοκαύσιμα δε θα πρέπει να προέρχονται από πρώτες ύλες που συλλέχθηκαν από εδάφη με υψηλή αξία βιοποικιλότητας, δηλαδή εδάφη που βρίσκονται σε μια από τις παρακάτω καταστάσεις από τον Ιανουάριο του 2008 και μετέπειτα: - πρωτογενές δάσος ή άλλη δασώδης περιοχή, που καλείται δάσος ή δασώδης περιοχή με εγχώρια είδη, όπου δεν υπάρχει κάποια σαφής ορατή ένδειξη ανθρώπινης δραστηριότητας και οι οικολογικές διαδικασίες δεν διαταράσσονται σημαντικά, - περιοχές που προορίζονται από το νόμο ή από σχετική αρμόδια αρχή: α) για την προστασία της φύσης, β) για την προστασία σπάνιων, απειλούμενων ή υπό κίνδυνο οικοσυστημάτων ή ειδών που αναγνωρίζονται από διεθνείς συμφωνίες ή περιλαμβάνονται στους καταλόγους που συντάχθηκαν από διακυβερνητικές οργανώσεις ή την Διεθνή Ένωση για την Διατήρηση της Φύσης, που οφείλουν να αναγνωρίσουν, εκτός εάν υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία ότι η παραγωγή των πρώτων υλών δεν εμποδίζει στην προστασία της φύσης. - βοσκότοποι με μεγάλη βιοποικιλότητα που είναι: α) φυσικοί. Ονομάζονται οι βοσκότοποι που θα παραμείνουν βοσκότοποι με την απουσία της ανθρώπινης παρέμβασης και που διατηρούν τη σύνθεση των φυσικών ειδών και τα οικολογικά χαρακτηριστικά και διαδικασίες, β) μη-φυσικοί. Ονομάζονται οι βοσκότοποι που θα σταματήσουν να είναι βοσκότοποι με την απουσία της ανθρώπινης παρέμβασης και που είναι πλούσιοι σε είδη και μη υποβαθμισμένοι, εκτός εάν υπάρχουν αποδεικτικά στοιχεία ότι η συγκομιδή πρώτων υλών είναι απαραίτητη για τη διατήρηση της κατάστασης του βοσκότοπου. 3. Τα βιοκαύσιμα, δε θα πρέπει να προέρχονται από πρώτες ύλες που καλλιεργούνται σε εδάφη με υψηλά αποθέματα άνθρακα, δηλαδή εδάφη που βρίσκονταν σε μια από τις ακόλουθες καταστάσεις τον Ιανουάριο του 2008 και δεν βρίσκονται πλέον σε αυτή: -υγρότοποι, δηλαδή περιοχές που καλύπτονται με ή διαποτίζονται από νερό μόνιμα ή για ένα μεγάλο διάστημα του έτους, -συνεχείς δασώδεις περιοχές, δηλαδή εδάφη που έχουν έκταση μεγαλύτερη από ένα εκτάριο με δέντρα υψηλότερα από πέντε μέτρα και μια δασοκάλυψη που καλύπτει περισσότερο από 30% ή δέντρα που δύνανται να αγγίξουν αυτά τα όρια in situ, -έκταση μεγαλύτερη από ένα εκτάριο με δέντρα υψηλότερα από πέντε μέτρα και δασοκάλυψη που καλύπτει το 10% με 30%, ή δέντρα που μπορούν να αγγίξουν αυτά τα όρια in situ 4. Τα βιοκαύσιμα δεν θα πρέπει να προέρχονται από πρώτες ύλες που καλλιεργούνται σε περιοχές που ήταν τυρφώνες τον Ιανουάριο του 2008, εκτός εάν υπάρχουν στοιχεία ότι η καλλιέργεια και η συγκομιδή των πρώτων υλών δεν συμπεριλάμβανε αποστράγγιση προηγούμενων μη αποστραγγισμένων εδαφών. 22