ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΒΙΟΜΑΖΑ

Transcript

1 ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΑΝΑΒΡΥΤΩΝ ΤΑΞΗ Α1 ΜΑΘΗΜΑ: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΠΙΒΛΕΠΟΥΣΑ ΚΑΘ/ΤΡΙΑ: κα Μερόπη ΤΕΡΖΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΕΣ ΠΗΓΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΒΙΟΜΑΖΑ ΓΕΩΡΓΑΚΗ ΔΕΣΠΟΙΝΑ ΑΝΑΒΡΥΤΑ

2

3 ΣΤΗΝ ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΜΟΥ ΚΑΙ ΣΕ ΟΛΟΥΣ ΤΟΥΣ ΦΙΛΟΥΣ ΜΟΥ ΠΟΥ ΑΓΑΠΑΩ ΚΑΙ ΜΕ ΚΑΝΟΥΝ ΝΑ ΧΑΜΟΓΕΛΩ ΜΠΡΟΣΤΑ ΣΕ ΚΑΘΕ ΔΥΣΚΟΛΙΑ ΔΙΝΟΝΤΑΣ ΜΟΥ ΔΥΝΑΜΗ ΝΑ ΣΥΝΕΧΙΖΩ! ΔΙΑΛΕΓΕ ΠΑΝΤΑ ΤΟΝ ΚΑΛΥΤΕΡΟ ΔΡΟΜΟ-ΟΣΟ ΚΑΙ ΔΥΣΚΟΛΟΣ ΝΑ ΜΟΙΑΖΕΙ! Η ΣΥΝΗΘΕΙΑ ΓΡΗΓΟΡΑ ΘΑ ΤΟΝ ΚΑΝΕΙ ΕΥΚΟΛΟ ΚΑΙ ΕΥΧΑΡΙΣΤΟ

4 ΠΡΟΛΟΓΟΣ Στα πλαίσια του μαθήματος της τεχνολογίας μου ανατέθηκε να φτιάξω μια εργασία. Τα θέματα που θα μπορούσε ο καθένας να διαλέξει ήταν συγκεκριμένα. Αυτό είχε σαν αποτέλεσμα να μην έχει ο κάθε μαθητής την δυνατότητα να διαλέξει ένα θέμα που ο ίδιος ταυτιζόταν απόλυτα καθώς πολλά παιδιά ήθελαν τα ίδια θέματα και έτσι έγινε ένα είδος κλήρωσης. Σε αυτήν την κλήρωση πήρα και εγώ μέρος καθώς ήμουν ένα από τα παιδιά που ήθελαν τα περιβαλλοντικά προβλήματα- μολύνσεις. Ωστόσο δεν ήμουν τόσο τυχερή και έτσι αναγκάστηκα να βρω ένα άλλο θέμα. Διάλεξα λοιπόν την βιομάζα, ένα μέρος των Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας, που έχει κάποια σχέση με το περιβάλλον. Ήταν ένα θέμα που δεν περίμενα να βρω πληροφορίες αρκετές ώστε να καλύψω την απαραίτητη έκταση της εργασίας, όμως έκανα μεγάλο λάθος. Βρήκα τόσες πολλές που στο τέλος δεν μπορούσα να αποφασίσω, τι θα έπρεπε να εντάξω σε αυτήν και τι όχι. Ο χρόνος παράδοσης πλησίαζε μα εγώ ακόμα προσπαθούσα να αποφασίσω τι θα κρατούσα. Η αλήθεια είναι ότι ακόμα και αυτήν την στιγμή που γράφω δεν έχω τελειώσει και θα μπορούσα να πω ότι με πνίγει το άγχος αλλά είμαι αισιόδοξη και πιστεύω ότι θα τα καταφέρω!

5 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΕΙΣΑΓΩΓΗ...1 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο :ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΒΙΟΜΑΖΑ : Ορισμός βιόμαζας-βιοενέργειας : Χαρακτηριστικά βιόμαζας : Είδη βιόμαζας...3 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 Ο :Η ΒΙΟΜΑΖΑ ΣΤΟ ΧΡΟΝΟ : Ιστορία βιόμαζας : Τελευταίες εξελίξεις : Η βιόμαζα στο μέλλον : Παραδοσιακή- Σύγχρονη βιόμαζα...8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο :ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ Πλεονεκτήματα βιόμαζας Μειονεκτήματα βιόμαζας...10 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 Ο : PELLETS ΒΙΟΜΑΖΑΣ : Pellets Βιομάζας: Οικονομικό και περιβαλλοντικά φιλικό καύσιμο : Προδιαγραφές και πρότυπα ποιότητας των pellets βιομάζας : Τα πέλλετς βιομάζας ως μέσο αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 Ο : ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΒΙΟΜΑΖΑ : Εξαιρετική πηγή ενέργειας : Μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας : Πόροι βιομάζας : Εφαρμογές βιοενέργειας : Περιβαλλοντικές επιπτώσεις : Πρόοδος και δυναμικό παγκοσμίως : Βιομάζα: Μια άλλη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 Ο :Η ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΑΠΟ ΣΙΤΗΡΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ : Δεδομένα Άξονας εργασίας : Άχυρα Σιτηρών Γενικά Στοιχεία : Κατανομή σιτηρών στον Ελλαδικό χώρο : Θερμοχημική μετατροπή : Διαδικασία από τον αγρό στο εργοστάσιο επεξεργασίας : Σύντομη περιγραφή διαδικασίας μπρικετοποίησης

6 6.7 : Απαιτήσεις Ενέργειας για δημιουργία Pellets : Τεχνολογία Στοιχεία παραγωγής : Στοιχεία Μονάδας : Απόδοση Καυστήρων Μπρικετών : Κόστος επένδυσης : Τοποθεσία μονάδας παραγωγής μπρικετών : Κοινωνικό όφελος ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7 Ο :ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΣΤΕΛΕΧΩΣΗ - ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ : Μηχανικός βιομάζας : Οι εργασίες του μηχανικού βιομάζας περιλαμβάνουν : Ενδιαφέροντα & Δεξιότητες : Επιμόρφωση / Εκπαίδευση ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ...33 ΠΑΡΑΡΤΗΜΑ...34

7 ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η βιόμαζα είναι μία ανανεώσιμη πηγή ενέργειας εξαιρετικά χρήσιμη τόσο στο παρόν όσο και στο μέλλον. Στην εργασία αυτήν θα ενημερωθείτε γενικά για το τι είναι βιόμαζα. Θα μάθετε για την βιόμαζα στην διάρκεια του χρόνου καθώς και τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της. Στην συνέχεια θα γνωρίσετε τα pellets είδος βιόμαζας και την ενέργεια που παράγεται από αυτήν. Τέλος γίνεται αναφορά στην βιόμαζα που παράγεται στην Ελλάδα από τα σιτηρά της αλλά και στους μηχανικούς που ασχολούνται με αυτήν. Αναλυτικά στο 1 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά στο ορισμό, στα χαρακτηριστικά και στα είδη της βιόμαζας Αναλυτικά στο 2 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά στην ιστορία της, στις τελευταίες εξελίξεις της, στην μελλοντική της χρήση καθώς και στην παραδοσιακή αλλά και σύγχρονη βιόμαζα Αναλυτικά στο 3 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα της Αναλυτικά στο 4 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά στο πόσο οικονομικά και φιλικά προς το περιβάλλον είναι τα pellets, στις προδιαγραφές και τα πρότυπα ποιότητας τους καθώς και στην χρήση τους για αντιμετώπιση της κλιματολογικής αλλαγής Αναλυτικά στο 5 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά στους πόρους αυτής της ανανεώσιμης πηγής, στις εφαρμογές καθώς και στις επιπτώσεις της στο περιβάλλον αλλά και τις προόδους της παγκοσμίως, ενώ κλίνει παραθέτοντας ένα άρθρο που μιλά γενικά για αυτήν την ανανεώσιμη πηγή. Αναλυτικά στο 6 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά γενικά στην πορεία εργασίας και στα στοιχεία των σιτηρών, της παραγωγής, της μονάδας παραγωγής και της θερμοχημικής μετατροπής. Μιλά επίσης για την κατανομή τους στην Ελλάδα αλλά και για το κόστος επενδύσεων τους. Αναλυτικά στο 7 ο κεφάλαιο Γίνεται αναφορά στους μηχανικούς βιόμαζας, στις εργασίες, στα ενδιαφέροντα κ δεξιότητες αλλά και την μόρφωση που θα πρέπει να έχει ο καθένας τους. 1

8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 ο ΓΕΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΒΙΟΜΑΖΑ 1.1 Ορισμοί βιόμαζας και βιοενέργειας Η βιομάζα με την ευρύτερη έννοια του όρου περιλαμβάνει οποιοδήποτε υλικό προέρχεται από ζωντανούς οργανισμούς. Ειδικότερα, η βιομάζα για ενεργειακούς σκοπούς, περιλαμβάνει κάθε τύπο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή στερεών, υγρών και/ ή αέριων καυσίμων. Στην πράξη υπάρχουν δύο τύποι βιομάζας. Πρώτον, οι υπολειμματικές μορφές (τα κάθε είδους φυτικά υπολείμματα και ζωικά απόβλητα και τα απορρίμματα) και δεύτερον η βιομάζα που παράγεται από ενεργειακές καλλιέργειες. Σε γενικές γραμμές θα μπορούσε να αναφερθεί, ότι η χρήση της βιομάζας για την παραγωγή ενέργειας είναι η αντιστροφή της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης. Η βιομάζα είναι ανανεώσιμη καθώς απαιτείται μόνο μια σύντομη χρονική περίοδος για να αναπληρωθεί ότι χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας. Η ενέργεια της βιομάζας (βιοενέργεια ή πράσινη ενέργεια) είναι δευτερογενής ηλιακή ενέργεια. Η ηλιακή ενέργεια μετασχηματίζεται από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεση. Βιοενέργεια η χημική ενέργεια που αποθηκεύεται σε φυτά και ζώα (τα οποία τρέφονται με φυτά ή άλλα ζώα), ή στα απόβλητα που αυτά παράγουν, λέγεται βιοενέργεια. Κατά τη διάρκεια διαδικασιών μετατροπής όπως η καύση, η βιομάζα απελευθερώνει την ενέργειά της, υπό τη μορφή θερμότητας ενώ παράγεται διοξείδιο του άνθρακα που έρχεται να αντικαταστήσει το διοξείδιο του άνθρακα που απορροφούνταν όσο το φυτό αναπτυσσόταν. 1.2 Χαρακτηριστικά βιόμαζας Η ενέργεια της βιομάζας (βιοενέργεια ή πράσινη ενέργεια) είναι δευτερογενής ηλιακή ενέργεια. Η ηλιακή ενέργεια μετασχηματίζεται από τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης. Οι βασικές πρώτες ύλες που χρησιμοποιούνται, είναι το νερό και ο άνθρακας, που είναι άφθονα στη φύση. Η μόνη φυσικά ευρισκόμενη πηγή ενέργειας με άνθρακα που τα αποθέματά της είναι ικανά ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υποκατάστατο των ορυκτών καυσίμων, είναι η βιομάζα. Αντίθετα από αυτά, η βιομάζα είναι ανανεώσιμη καθώς απαιτείται μόνο μια σύντομη χρονική περίοδος για να αναπληρωθεί ό,τι χρησιμοποιείται ως πηγή ενέργειας. Εν γένει, για τις διάφορες τελικές χρήσεις υιοθετούνται διαφορετικοί όροι. Έτσι, ο όρος "βιοισχύς" περιγράφει τα συστήματα που χρησιμοποιούν πρώτες ύλες βιομάζας αντί των συνήθων ορυκτών καυσίμων 2

9 (φυσικό αέριο, άνθρακα) για ηλεκτροπαραγωγή, ενώ ως "βιοκαύσιμα" αναφέρονται κυρίως τα υγρά καύσιμα μεταφορών που υποκαθιστούν πετρελαϊκά προϊόντα, π.χ. βενζίνη ή ντίζελ. Βασικό πλεονέκτημα της βιομάζας είναι ότι είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και ότι παρέχει ενέργεια αποθηκευμένη με χημική μορφή. Η αξιοποίηση της μπορεί να γίνει με μετατροπή της σε μεγάλη ποικιλία προϊόντων, με διάφορες μεθόδους και τη χρήση σχετικά απλής τεχνολογίας. Σαν πλεονέκτημά της καταγράφεται και το ότι κατά την παραγωγή και την μετατροπή της δεν δημιουργούνται οικολογικά και περιβαλλοντολογικά προβλήματα. Από την άλλη, σαν μορφή ενέργειας η βιομάζα χαρακτηρίζεται από πολυμορφία, χαμηλό ενεργειακό περιεχόμενο, σε σύγκριση με τα ορυκτά καύσιμα, λόγω χαμηλής πυκνότητας και/ή υψηλής περιεκτικότητας σε νερό, εποχικότητα, μεγάλη διασπορά, κλπ. Τα χαρακτηριστικά αυτά συνεπάγονται πρόσθετες, σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα, δυσκολίες στη συλλογή, μεταφορά και αποθήκευσή της. Σαν συνέπεια το κόστος μετατροπής της σε πιο εύχρηστες μορφές ενέργειας παραμένει υψηλό. 1.3 Είδη Βιομάζας Με βάση τον παραπάνω ορισμό, ως βιομάζα θεωρούνται: τα προϊόντα, τα παραπροϊόντα και τα κατάλοιπα της γεωργικής, δασικής και ζωικής παραγωγής παραπροϊόντα, από τη βιομηχανική επεξεργασία των παραπάνω προϊόντων τα αστικά λύματα και σκουπίδια και οι οργανικές ύλες από φυσικά οικοσυστήματα π.χ. αυτοφυή φυτά,δάση, τεχνητές φυτείες αγροτικού ή δασικού τύπου Τα ανανεώσιμα αποθέματα βιομάζας, ως προς πηγές από τις οποίες προέρχονται, διακρίνονται σε τέσσερις κατηγορίες: Απόβλητα απόβλητα φυτικής παραγωγής ζωικής παραγωγής επεξεργασίας αγροτικών προϊόντων (βιομηχανία τροφίμων & ζωοτροφών) υπολείμματα καλλιεργειών βιομηχανίας ξύλου αστικά απόβλητα 3

10 Δασική βιόμαζα δασική ξύλο βιομάζα υπολείμματα δασικής ξυλείας (φλοιοί, κλαδια, φύλλα και πριονίδια) δένδρα, θάμνοι και υπολείμματα του δασικού κύκλου Ενεργειακές δασικές καλλιέργειες μικρού κύκλου Καλλιέργειες φυλλώδεις δασικές καλλιέργειες μονοετείς μη-ξυλώδεις καλλιέργειες δημητριακά σακχαρώδεις καλλιέργειες (τεύτλα, ζαχαρόχορτο, ζαχαροκάλαμο) κτηνοτροφικές καλλιέργειες (τριφύλλι, βοσκότοποι) ελαιούχες καλλιέργειες (κράμβη, σόγια, ηλίανθος) υδρόβια φυτά (άλγες, καλαμιώνες, υδρόβιος υάκινθος) 4

11 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ο Η ΒΙΟΜΑΖΑ ΣΤΟΝ ΧΡΟΝΟ 2.1 Ιστορία βιόμαζας Η βιομάζα είναι η πρώτη πηγή ενέργειας που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος. Οι πρώτοι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν αποκλειστικά βιομάζα για καύσιμη ύλη. Η θερμότητα που απελευθερωνόταν κατά τη διάρκεια της καύσης, χρησιμοποιήθηκε από τους πρώτους ανθρώπους για: α) να ζεσταθούν β) να προφυλαχτούν (δηλαδή για να φοβίσουν τα άγρια ζώα) γ) να δουν το βράδυ (λίπος ζώων και λάδι σε λυχνάρια και καντήλια, δάδες και δαυλούς, κεριά κ.α.) δ) αλλά και για να μαγειρέψουν Αργότερα χρησιμοποίησαν τη φωτιά για να ψήσουν τον πυλό και να κατασκευάσουν αγγεία και άλλα αντικείμενα και για να λιώσουν μέταλλα και να κατασκευάσουν ισχυρότερα όπλα και άλλα εργαλεία, αλλά και για να εξουδετερώσουν ασθένειες. Αλλά και μέχρι σήμερα, πολλοί φτωχοί αγροτικοί πληθυσμοί, ιδίως της Αφρικής, της Ινδίας και της Λατινικής Αμερικής, για να ζεσταθούν, να μαγειρέψουν και να φωτιστούν χρησιμοποιούν ξύλα, φυτικά υπολείμματα (άχυρα, πριονίδια, άχρηστους καρπούς ή κουκούτσια...) και ζωικά απόβλητα (κοπριά, λίπος ζώων, άχρηστα αλιεύματα...). Πέρασαν πολλά χρόνια μέχρι ο άνθρωπος να εκμεταλλευτεί και άλλες ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως το νερό και τον άνεμο δημιουργώντας κυρίως ανεμόμυλους, υδρόμυλους και άλλες απλές μηχανικές κατασκευές. 2.2 Τελευταίες εξελίξεις Ο Νόμος για τις Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας Ν. 3468/06 παρέχει κίνητρα για την εκμετάλλευση της βιομάζας για την παραγωγή ενέργειας, ενώ ο ορισμός που δίνει (ΦΕΚ Α'129/ ) έχει ως εξής: Βιομάζα: Το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα προϊόντων, αποβλήτων και καταλοίπων που προέρχονται από τις γεωργικές, συμπεριλαμβανομένων φυτικών και ζωικών ουσιών, τις δασοκομικές και τις συναφείς βιομηχανικές δραστηριότητες, καθώς και το βιοαποικοδομήσιμο κλάσμα βιομηχανικών αποβλήτων και αστικών λυμάτων και απορριμμάτων. 5

12 Τα pellets από πριονίδι χρησιμοποιούνται εδώ και αρκετά χρόνια ως καθαρή καύσιμη ύλη στην Ευρώπη, ενώ τελευταία έχει αρχίσει να διαδίδεται η χρήση τους και στην Ελλάδα. Στην αγορά προωθούνται ειδικές σόμπες που λειτουργούν με την καύση τέτοιων pellets, οι οποίες διατίθενται τόσο σε κλασικό, όσο και σε μοντέρνο σχεδιασμό, και αναπαράγουν την θαλπωρή ενός τζακιού με ξύλα χωρίς τις δυσκολίες στην εγκατάσταση και συντήρηση που παρουσιάζουν τα τζάκια. Στην Ελλάδα δυστυχώς η εξυπηρέτηση πετρελαϊκών συμφερόντων έχει θεσπίσει τα παρακάτω αντικίνητρα στην ανάπτυξη των pellets ως λύση στο θέμα της οικονομικής και οικολογικής θέρμανσης. - Απαγόρευση λέβητα pellets σε Αττική, Σαλαμίνα και Ν. Θεσ/νίκης (τα μοναδικά σημεία στον κόσμο με ολική απαγόρευση ΑΠΕ!!!). - Υψηλό ΦΠΑ 21% στα Εγχώρια pellets, ενώ για το ανταγωνιστικό εισαγόμενο Φυσικό Αέριο ΦΠΑ 10%!!! (κατά τα άλλα... υποστηρίζουμε τις ΑΠΕ!!!). - Ανυπαρξία κινήτρων αγοράς λέβητα σόμπας βιομάζας, σε αντίθεση με τις περισσότερες χώρες της ΕΕ-27 (ακόμα και στην Κύπρο που στερείται εργοστασίων παραγωγής pellets και εργοστασίων λεβήτων βιομάζας. Σχετικά κονδύλια ΕΣΠΑ προοριζόμενα για ΑΠΕ & ΕΞΕ στην χώρα μας, εδόθησαν σε αγορά πανάκριβων εισαγόμενων κλιματιστικών!!!). - Ανυπαρξία ενημέρωσης κοινού και Υπηρεσιών για τους λέβητες βιομάζας. Αποτέλεσμα τούτου είναι να έχουμε συχνά φαινόμενα διώξεων και μη αδειοδοτήσεων Νομαρχιών σε εργοστάσια και οικίες που έχουν εγκαταστήσει λέβητες pellets. - Ανυπαρξία ελέγχων στην αλόγιστη καύση χιλιάδων τόνων αγροτικών υπολειμμάτων. (κλαδοδέματα, στελέχη καλαμποκιού- βαμβακιού κλπ.). Μια σόμπα πέλλετς καίει κατά μέσο όρο από 0,6 έως 2,5 κιλά καυσίμου την ώρα, ενώ το κόστος των pellets αυτή τη στιγμή είναι περίπου 0,20 Ευρώ ανά κιλό. Δηλαδή είναι σαν να αγοράζεις πετρέλαιο με 0,40/λίτρο, δεδομένου ότι τα 2 κιλά πέλλετ έχουν την ίδια θερμογόνο δύναμη με 1 λίτρο πετρελαίου. Στην Ελλάδα υπάρχει μεγάλη διαθεσιμότητα καθόσον λειτουργούν 5 εργοστάσια παραγωγής πελλετών, ενώ εντός του θέρους 2010 αρχίζει παραγωγή και ένα έκτο στο Νευροκόπι που είναι από τα μεγαλύτερα στον κόσμο. 2.3 Η βιόμαζα στο μέλλον Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας καλούνται να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στο συνεχώς μεταβαλλόμενο γεωπολιτικό χάρτη της ενέργειας. Η βιομάζα έχει αναγνωρισθεί ως μια από τις πιο σημαντικές ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, κυρίως λόγω των πολλαπλών πλεονεκτημάτων που απορρέουν τόσο από την παραγωγή αλλά και από την αξιοποίηση της για ενέργεια και άλλα 6

13 προϊόντα. Η ιδιαίτερη σημασία που αποδίδεται σε αυτή αντανακλάται στα επίσημα ευρωπαϊκά έγγραφα ενεργειακής πολιτικής (Λευκή Βίβλος, Com(1997)/599, Πράσινη Βίβλος COM (2000) 769, Οδηγία για ηλεκτροπαραγωγή από ΑΠΕ 2001/77EC, Συμφωνία για το Πρωτόκολλο του Κιότο (UNFCC Kyoto Protocol), Οδηγία για Βιοκαύσιμα 2003/30/EC, Οδηγία για τις εκπομπές αερίων ρύπων του θερμοκηπίου 2003/87/EC). Η βιομάζα για ενεργειακούς σκοπούς, περιλαμβάνει κάθε τύπο που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή στερεών ή/και υγρών καυσίμων (δασική βιομάζα, φυτικά υπολείμματα, ζωικά απόβλητα και απορρίμματα και ενεργειακές καλλιέργειες). Ο ρόλος της βιομάζας στη μερική αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων θα είναι καθοριστικός αφού έως το 2010 η βιομάζα θα πρέπει να καλύπτει το 8% των ενεργειακών αναγκών από 4% που είναι σήμερα. Ειδικότερα για τις μεταφορές, η Ευρωπαϊκή οδηγία για την αύξηση χρήσης βιοκαυσίμων στις μεταφορές (2003/30/ΕΚ) ορίζει «τιμές αναφοράς» για μερίδιο αγοράς 2% βιοκαυσίμων το έτος 2005 και μερίδιο 5,75% το έτος Η ανάπτυξη της παραγωγής βιοκαυσίμων αναμένεται ότι θα προσφέρει νέες ευκαιρίες διαφοροποίησης του εισοδήματος και απασχόλησης σε αγροτικές περιοχές. Ήδη από το 2006 εφαρμόζεται στη χώρα μας η νέα κοινή αγροτική πολιτική (ΚΑΠ) σύμφωνα με την οποία οι επιδοτήσεις αποσυνδέονται από το ύψος της παραγωγής και μεταφέρονται στον ίδιο το γεωργό, με αποτέλεσμα πολλές από τις παραδοσιακές εκτατικές καλλιέργειες να καθίστανται αντιοικονομικές, χωρίς να υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις. Οι ενεργειακές καλλιέργειες φαίνεται να είναι μια ομάδα καλλιεργειών που μπορούν να δώσουν διέξοδο στα προβλήματα που αναμένεται να αντιμετωπίσει σύντομα ο Έλληνας αγρότης. Λαμβάνοντας υπόψη τα πολλαπλά οφέλη της ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας αλλά και τις ιδιαιτερότητες του ελληνικού αγροτικού τομέα, οι καλλιέργειες αυτές αντιπροσωπεύουν μια ελκυστική λύση τόσο για την παραγωγή ενέργειας και υγρών καυσίμων όσο και για την αύξηση της ανταγωνιστικότητας του αγροτικού χώρου, την ενίσχυση της απασχόλησης και την προστασία του περιβάλλοντος. Σύμφωνα με μελέτη του Τμήματος Γεωπονίας Φυτικής Παραγωγής και Αγροτικού Περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, αυτή τη στιγμή στο Θεσσαλικό κάμπο υπάρχουν περίπου στρέμματα η αξιοποίηση των οποίων μπορεί να επιφέρει κέρδος το οποίο θα ανέρχεται στα ευρώ. Στο κέρδος αυτός φυσικά δεν συμπεριλαμβάνονται τα πολλαπλασιαστικά οφέλη όπως η αύξηση των θέσεων εργασίας, η συγκράτηση του πληθυσμού στην περιφέρεια, η αναδιάρθρωση των καλλιεργειών του Θεσσαλικού κάμπου, αύξηση του γεωργικού εισοδήματος, μείωση των ενεργειακών αναγκών από ορυκτά καύσιμα. Σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες (European Biomass Industry Association, 2004), για παραγωγή ενέργειας από βιομάζα ύψους 133 MTOE ετησίως στην Ευρώπη, το 2020, θα δημιουργηθούν νέες θέσεις εργασίας. 7

14 2.4 Παραδοσιακή- Σύγχρονη βιόμαζα Σήμερα, οι κύριες εφαρμογές με καύσιμο βιομάζα είναι: -Θέρμανση θερμοκηπίων : Σε περιοχές της χώρας όπου υπάρχουν μεγάλες ποσότητες διαθέσιμης βιομάζας, χρησιμοποιείται η βιομάζα σαν καύσιμο σε κατάλληλους λέβητες για τη θέρμανση θερμοκηπίων. -Θέρμανση κτιρίων με καύση βιομάζας σε ατομικούς/κεντρικούς λέβητες : Σε ορισμένες περιοχές της Ελλάδας χρησιμοποιούνται για τη θέρμανση κτιρίων ατομικοί/κεντρικοί λέβητες πυρηνόξυλου. -Παραγωγή ενέργειας σε γεωργικές βιομηχανίες : Βιομάζα για παραγωγή ενέργειας 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. Εκκοκκιστήρια, 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 κλπ) 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. H θερμότητα μεταφέρεται με προ-μονωμένο δίκτυο αγωγών από το σταθμό προς τα θερμαινόμενα κτίρια. -Παραγωγή ενέργειας σε μονάδες βιολογικού καθαρισμού και Χώρους Υγειονομικής Ταφής Απορριμμάτων (ΧΥΤΑ): Το βιοαέριο που παράγεται από την αναερόβια χώνευση των υγρών αποβλήτων σε μονάδες βιολογικού καθαρισμού, και των απορριμμάτων σε ΧΥΤΑ 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 (πχ θέρμανση κτιρίων). -Υγρά βιοκαύσιμα:σήμερα, ο όρος βιοκαύσιμα χρησιμοποιείται συνήθως για υγρά καύσιμα που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στον τομέα των μεταφορών. Τα πιο συνηθισμένα στο εμπόριο είναι το βιοντήζελ, μεθυλεστέρας ο οποίος παράγεται κυρίως από ελαιούχους σπόρους (ηλίανθος, ελαιοκράμβη, κ.ά) και μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε μόνο του ή σε μίγμα με πετρέλαιο κίνησης σε πετρελαιοκινητήρες και η βιοαιθανόλη η οποία παράγεται από 8

15 σακχαρούχα, κυταρινούχα κι αμυλούχα φυτά (σιτάρι, καλαμπόκι, σόργο, τεύτλα, κ.ά.) και χρησιμοποιείται είτε ως έχει σε βενζινοκινητήρες που έχουν υποστεί μετατροπή είτε σε μίγμα με βενζίνη σε κανονικούς βενζινοκινητήρες είτε τέλος να μετατραπεί σε ΕΤΒΕ (πρόσθετο βενζίνης). 9

16 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ο ΠΛΕΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΜΕΙΟΝΕΚΤΗΜΑΤΑ ΒΙΟΜΑΖΑΣ 3.1 Πλεονεκτήματα βιόμαζας Η καύση της βιομάζας έχει μηδενικό ισοζύγιο διοξειδίου του άνθρακα (CO2) δεν συνεισφέρει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου - επειδή οι ποσότητες του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) που απελευθερώνονται κατά την καύση της βιομάζας δεσμεύονται πάλι από τα φυτά για τη δημιουργία της βιομάζας. 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 βελτίωση του εμπορικού ισοζυγίου, στην εξασφάλιση του ενεργειακού εφοδιασμού και στην εξοικονόμηση του συναλλάγματος. Η ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας σε μια περιοχή, αυξάνει την απασχόληση στις αγροτικές περιοχές με τη χρήση εναλλακτικών καλλιεργειών (διάφορα είδη ελαιοκράμβης, σόργο, καλάμι, κενάφ) τη δημιουργία εναλλακτικών αγορών για τις παραδοσιακές καλλιέργειες (ηλίανθος κ.ά.), και τη συγκράτηση του πληθυσμού στις εστίες τους, συμβάλλοντας έτσι στη κοινωνικο-οικονομική ανάπτυξη της περιοχής. Μελέτες έχουν δείξει ότι η παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων έχει θετικά αποτελέσματα στον τομέα της απασχόλησης τόσο στον αγροτικό όσο και στο βιομηχανικό χώρο. 3.2 Μειονεκτήματα βιόμαζας Ο αυξημένος όγκος και η μεγάλη περιεκτικότητα σε υγρασία, σε σχέση με τα ορυκτά καύσιμα δυσχεραίνουν την ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας. Η μεγάλη διασπορά και η εποχιακή παραγωγή της βιομάζας δυσκολεύουν την συνεχή τροφοδοσία με πρώτη ύλη των μονάδων ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας. Βάση των παραπάνω παρουσιάζονται δυσκολίες κατά τη συλλογή, μεταφορά, και αποθήκευση της βιομάζας που αυξάνουν το κόστος της ενεργειακής αξιοποίησης. Οι σύγχρονες και βελτιωμένες τεχνολογίες μετατροπής της βιομάζας απαιτούν υψηλό κόστος εξοπλισμού, συγκρινόμενες με αυτό των συμβατικών καυσίμων. 10

17 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο PELLETS ΒΙΟΜΑΖΑΣ 4.1 : Pellets Βιομάζας: Οικονομικό και περιβαλλοντικά φιλικό καύσιμο Η αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής αποτελεί αναμφίβολα μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που καλούνται να καλύψουν τα συστήματα ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας. Η εξάρτηση της οικονομίας από τα ορυκτά καύσιμα και η τεράστια κατανάλωση τους για την παραγωγή ενέργειας, έχει χαρακτηριστεί από επιστήμονες και πολιτικούς ως ο βασικότερος παράγοντας για την όξυνση του φαινομένου του της υπερθέρμανσης του πλανήτη, με όλες τις γνωστές συνέπειες (άνοδος μέσης στάθμης θάλασσας, ακραία καιρικά φαινόμενα κ.λπ.). Η ουδετερότητα των πέλλετς ως προς τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα (CO2) δεν προκύπτει από το γεγονός ότι δεν εκλύουν κατά την καύση τους το συγκεκριμένο αέριο κάτι τέτοιο είναι αδύνατο για οποιαδήποτε καύση ένωσης που περιέχει άνθρακα. Η φιλικότητα των πέλλετς για το περιβάλλον απορρέει από το γεγονός ότι για την παραγωγή τους χρησιμοποιούνται φυσικές πρώτες ύλες (π.χ. υπολείμματα υλοτομίας, πριονίδι, ειδικές καλλιέργειες) που για την ανάπτυξή τους απορροφούν περίπου ίση ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα όση με εκείνη που εκλύουν κατά την καύση τους. Κατά συνέπεια, το συνολικό ισοζύγιο μεταφοράς διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα είναι, κατά προσέγγιση, μηδενικό. Βέβαια, υπάρχουν διάφοροι παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπ όψιν για έναν αυστηρότερο υπολογισμό του ισοζυγίου άνθρακα, όπως η απόδοση του συστήματος καύσης των πέλλετς ή η ενεργειακή κατανάλωση των μονάδων παραγωγής αυτών των βιοκαυσίμων. Αρκετές έρευνες έχουν πραγματοποιηθεί πανευρωπαϊκά την τελευταία δεκαετία για να αποσαφηνιστεί το ερώτημα αν όντως τα πέλλετς βιομάζας αποτελούν φιλικότερο καύσιμο προς το περιβάλλον σε σχέση με τα συμβατικά ορυκτά καύσιμα. Σε σχετική μελέτη του κρατικού Τμήματος Εμπορίας και Βιομηχανίας της Μ. Βρετανίας (2003) όπου εξετάζονταν οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από διάφορα καύσιμα, σε όλο το φάσμα του κύκλου ζωής τους, διαπιστώθηκε ότι ανά μεγαβατώρα (MWh), τα πέλλετς βιομάζας παράγουν λιγότερο του 5% των αντίστοιχων εκπομπών από πετρέλαιο. Σε σύγκριση, δε, με το φυσικό αέριο (το οποίο «διαφημίζεται» για καθαρό καύσιμο) οι ίδιοι επιστήμονες εκτίμησαν ότι οι εκπομπές διοξειδίου 11

18 του άνθρακα από τα πέλλετς αντιστοιχούν μόλις το 5,5%. Εν πάση περιπτώσει, τόσο το πετρέλαιο όσο και το φυσικό αέριο αποτελούν, εξ ορισμού, μη ανανεώσιμα καύσιμα, σε αντίθεση με την βιομάζα που, επίσης εξ ορισμού, είναι ανανεώσιμο καύσιμο. Η περίφημη Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος των Η.Π.Α. (U.S.EPA) αναφέρεται στα πέλλετς ξύλου ως ανανεώσιμο καύσιμο που παράγεται από συμπιεσμένο και ξηρό ξύλο ή άλλες πηγές βιομάζας. Προσθέτει ότι οι σόμπες που χρησιμοποιούν πέλλετς βιομάζας μολύνουν τόσο λίγο ώστε να μην είναι αναγκαία η πιστοποίησή τους από την U.S.EPA. (όπως γίνεται με τις συμβατικές σόμπες ξύλου). Ειδικό Αυστριακό Ινστιτούτο για την Αστικοποίηση και την Κατοικία (Salzburger Institute for Urbanization and Housing) ανέφερε ως αποτέλεσμα έρευνας ότι ένα μέσο νοικοκυριό στην Αυστρία που χρησιμοποιεί πέλλετς αντί για πετρέλαιο για τη θέρμανση συμβάλει στην προστασία του περιβάλλοντος μειώνοντας κατά 10 τόνους την ποσότητα διοξειδίου του άνθρακα που εκλύει ετησίως. Η απευθείας σύνδεση που υπάρχει μεταξύ της χρήσης των πέλλετς και της προστασίας του περιβάλλοντος αποδεικνύεται, στην πράξη, και από το γεγονός ότι τις μεγαλύτερες καταναλώσεις πέλλετς εμφανίζονται σε χώρες και οικονομικά προηγμένες και περιβαλλοντικά ευαίσθητες. Προεξέχουσα αυτών, η Σουηδία, η χώρα με την μεγαλύτερη κατανάλωση πέλλετς βιομάζας στην Ευρώπη, η οποία, μάλιστα, χρησιμοποίησε περισσότερη βιομάζα από πετρέλαιο το 2009 για να καλύψει τις ενεργειακές της ανάγκες. Τα παγκόσμια παραδείγματα από επίσημους, αξιόπιστους φορείς και μελέτες που αποδεικνύουν την συνεισφορά των πέλλετς βιομάζας στην μείωση των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου είναι πάρα πολλά. Το διοξείδιο του άνθρακα δεν είναι, όμως, το μόνο αέριο προϊόν της καύσης που απασχολεί. Μεταξύ της περιόδου υπήρξε κατακόρυφη πτώση των εκπεμπόμενων ποσοτήτων μονοξειδίου του άνθρακα (CO) από συστήματα οικιακής καύσης πέλλετς γεγονός που αποδίδεται στην τεχνολογική εξέλιξη των συστημάτων αυτών. Ομοίως τα αιωρούμενα σωματίδια (PM10) αποτελούν έναν εξίσου σημαντικό ρύπο κατά την καύση στερεών καυσίμων. Αντίστοιχα με την περίπτωση του μονοξειδίου του άνθρακα, είναι τόσο ραγδαία η εξέλιξη της τεχνολογίας των συστημάτων καύσης πέλλετς ώστε να έχει επιτευχθεί μείωση στα εκπεμπόμενα σωματίδια της τάξης του 1% μέσα σε μια εικοσαετία. Αξίζει να σημειωθεί ότι οι εκπομπές των PM10 από την καύση πέλλετς είναι λιγότερες από το 5% εκείνων που εκλύονται από συμβατικά τζάκια με καυσόξυλα. 12

19 4.2 : Προδιαγραφές και πρότυπα ποιότητας των pellets βιομάζας. Στη μεγάλη πλειοψηφία των Ευρωπαϊκών χωρών, υπάρχουν λίγοι ή και καθόλου νόμοι που να καθορίζουν την ποιότητα των pellets ξύλου. Είναι συχνό το φαινόμενο, δε, οι κανονισμοί ποιότητας των pellets να καλύπτονται από την νομοθεσία που διέπει γενικά τη βιομάζα. Στην παρούσα φάση μόνο μερικά Ευρωπαϊκά κράτη, όπως η Αυστρία, η Σουηδία, η Ιταλία και η Γερμανία έχουν επίσημα πρότυπα αποκλειστικά για την συμπιεσμένη βιομάζα (όπως είναι τα pellets). Για το λόγο αυτό, κάποια από αυτά τα πρότυπα (ιδίως το ÖNORM M1735 και το DIN plus) απολαμβάνουν ευρύτατης αποδοχής σε πανευρωπαϊκό επίπεδο ακόμα, δηλαδή, και πέραν των κρατών προέλευσης τους. Από τις χώρες με εθνικά πρότυπα ποιότητας pellets, το ÖNORM M1735 της Αυστρίας είναι από τα πιο αυστηρά και περιλαμβάνει ελέγχους τόσο στο προϊόν όσο και στο σύστημα παραγωγής του. Άλλα κράτη (π.χ. η Δανία και η Φινλανδία) έχουν αποφασίσει να αναμείνουν και να υιοθετήσουν στην εγχώρια νομοθεσία τους ένα κοινό Ευρωπαϊκό πρότυπο ποιότητας pellets ξύλου, όταν αυτό θεσμοθετηθεί. Ήδη από τις αρχές του 2010 έχει εκδοθεί το πρότυπο EN που αναφέρεται γενικά στη βιομάζα (και σε pellets) για βιομηχανικές χρήσεις. Το πιο εξειδικευμένο πρότυπο αποκλειστικά για τα pellets ξύλου θα ονομάζεται ΕN και όταν τεθεί σε ισχύ όλα τα επιμέρους εθνικά πρότυπα ποιότητας θα οφείλουν να εναρμονιστούν με αυτό ή να το υιοθετήσουν εντός διαστήματος 6 μηνών. Το πρότυπο ποιότητα EN αναφέρεται σε pellets ξύλου που προορίζονται για μη βιομηχανική χρήση και είναι στη φάση του τελικού προσχέδιου. Αντίστοιχα, βρίσκεται σε φάση προετοιμασίας το πρότυπο EN που αφορά pellets από βιομάζα, εκτός του ξύλου. Ομοίως το EN θα αφορά μη βιομηχανικές χρήσεις. Στον πίνακα 1 που ακολουθεί, παρουσιάζονται τα πιο διαδεδομένα πρότυπα ποιότητας που ήδη ισχύουν στην Ευρώπη, καθώς και το τελικό προσχέδιο EN Ανεξαρτήτως του συστήματος ποιότητας που θα επικρατήσει τελικά, η αναγκαιότητα για πιστοποίηση των προδιαγραφών των pellets είναι υπαρκτή ώστε να εξασφαλιστεί η μεγαλύτερη δυνατή απορρόφηση του παραγόμενου προϊόντος από την αναπτυσσόμενη αγορά των pellets. 13

20 Πίνακας 1: Εθνικά πρότυπα ποιότητα για τα pellets βιομάζας της Αυστρίας, της Σουηδίας, της Γερμανίας και της Ιταλίας καθώς και το τελικό προσχέδιο για κοινό Ευρωπαϊκό πρότυπο pellets ξύλου οικιακής χρήσης. Προδιαγραφές Μονάδες Αυστρία Σουηδία Γερμανία Ιταλία ΕΕ Μέτρησης Διάμετρος mm 4-10 Να αναφέρεται Μήκος mm 5*Δ 4*Δ 50 5*Δ Δ-4*Δ 3,15-40 Πυκνότητα Kg/m Θρύμματα % κ.β Περιεκτικότητα % κ.β σε υγρασία Περιεκτικότητα % κ.β. 0,5 0,7 1,5 0,5 0,7 0,7 σε τέφρα (στάχτη) Θερμογόνος MJ/kg 18 16,9 17,5-19, ,9 16,5-19 δύναμη Θείο % κ.β. 0,04 0,08 0,08 0,04 0,05 0,03 Άζωτο % κ.β. 0,3-0,3 0,3 0,3 0,3 Χλώριο % κ.β. 0,02 0,03 0,03 0,02 0,03 0,02 Αρσενικό mg/kg - - 0, Κάδμιο mg/kg - - 0, ,5 Χρώμιο mg/kg Χαλκός mg/kg Υδράργυρος mg/kg - - 0, ,1 Μόλυβδος mg/kg Ψευδάργυρος mg/kg Νικέλιο mg/kg Πρόσθετα % 2 Να αναφέρεται - 2 Να αναφέρεται 2 14

21 4.3 : Τα πέλλετς βιομάζας ως μέσο αντιμετώπισης της κλιματικής αλλαγής Τα pellets (πέλλετς ή πελλέτες) βιομάζας είναι ένα ανανεώσιμο στερεό βιοκαύσιμο υψηλής ποιότητας. Σε αντίθεση με τα συμβατικά καύσιμα βιομάζας (κούτσουρα ξύλου, κλαδέματα δέντρων κ.λπ.) τα οποία συνοδεύονται από σημαντικά μειονεκτήματα εξαιτίας της χαμηλής ενεργειακής πυκνότητας τους και της υψηλής περιεκτικότητάς σε υγρασία, τα pellets βιομάζας καταφέρνουν να συνδυάσουν τα ακόλουθα πολύτιμα χαρακτηριστικά: χαμηλή υγρασία, υψηλό ενεργειακό περιεχόμενο και ομοιομορφία στο σχήμα και το μέγεθος. Η τελευταία αυτή ιδιότητα (της ομοιομορφίας) είναι εξαιρετικά σημαντική σε θέματα που σχετίζονται με την μεταφορά και αποθήκευση του καυσίμου. Μεγάλη ποικιλία πρώτων υλών βιομάζας μπορούν χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή pellets, με την πλειοψηφία τους να προέρχεται από κομμάτια ξύλου, είτε μαλακού (π.χ. πεύκο, έλατο, ερυθρελάτη) ή σκληρού (π.χ. δρυς, σημύδα, ιτιά, λεύκα). Τα υπολείμματα των πριστηρίων, όπως το πριονίδι, το ροκανίδι και τα ξακρίδια συνιστούν εξίσου δημοφιλή υλικά για την παραγωγή pellets βιομάζας. Η σταθερή χημική σύσταση του καυσίμου το καθιστά κατάλληλο για χρήση σε ποικίλες εφαρμογές, από οικιακές σόμπες και καυστήρες κεντρικής θέρμανσης μέχρι μεγάλης κλίμακας μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Η μορφή τους σε συνδυασμό με το μικρό κυλινδρικό τους σχήμα προσδίδει στα pellets ιδιότητες ρευστού και επιτρέπει την εισαγωγή συστημάτων πλήρους αυτοματισμού σε αρκετές εφαρμογές, διευκολύνοντας περαιτέρω τη διαχείρισή τους ως καύσιμο. Για τους παραπάνω λόγους τα pellets βιομάζας έχουν εμφανίσει τόσο κατακόρυφη ανάπτυξη ως εναλλακτικό, φιλικό προς το περιβάλλον καύσιμο, την τελευταία 20ετία στις περισσότερες αναπτυγμένες χώρες παγκοσμίως. Σε κάθε περίπτωση, πρέπει να τονιστεί ότι τα pellets βιομάζας δεν επιτρέπεται επ ουδενί να λαμβάνονται από την παράνομη υλοτόμησης των δασών, καθώς σε διαφορετική περίπτωση αίρεται ο οικολογικός χαρακτήρας του καυσίμου. Έτσι, χρησιμοποιούνται μόνο υπολείμματα νομίμων υλοτομικών δραστηριοτήτων ή παραπροϊόντα επεξεργασίας ξύλου, των οποίων και οι ποσότητες είναι σημαντικές σε όλη την χώρα ενώ αποτελούν ταυτόχρονα εστία ανάπτυξης πυρκαγιών, ιδίως κατά τους θερινούς μήνες. 15

22 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 5 ο ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟ ΒΙΟΜΑΖΑ 5.1 Εξαιρετική πηγή ενέργειας Οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα θα μπορούσαν να μειωθούν σημαντικά αν οι χώρες του ΟΟΣΑ χρησιμοποιούσαν βιομάζα αντί για άνθρακα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας (έκθεση του WWF και της Ευρωπαϊκής Ένωσης για τη Βιομάζα (European Biomass Association - AEBIOM). 5.2 Μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας Η ενέργεια που αντλείται από τη βιομάζα είναι μια μορφή ανανεώσιμης ενέργειας. Η αξιοποίηση αυτής της ενέργειας ανακυκλώνει τον άνθρακα και δεν επιβαρύνει το περιβάλλον με διοξείδιο του άνθρακα, σε αντίθεση με τα ορυκτά καύσιμα. Από το σύνολο των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, η βιομάζα έχει μια μοναδική ιδιότητα, καθώς συνιστά ουσιαστικά μια μορφή αποθηκευμένης ηλιακής ενέργειας. Επιπλέον, υπάρχει η δυνατότητα επεξεργασίας της βιομάζας και η μετατροπή της σε στερεά, υγρά και αέρια καύσιμα. 5.3 Πόροι βιομάζας Οι πόροι βιομάζας που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για παραγωγή ενέργειας καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα υλικών. Η βιομάζα μπορεί να χωριστεί σε δύο κατηγορίες: Παραδοσιακή βιομάζα που γενικά περιορίζεται στις αναπτυσσόμενες χώρες και σε χρήσεις μικρής κλίμακας. Περιλαμβάνει τα καυσόξυλα και το κάρβουνο για οικιακή χρήση, την ήρα του ρυζιού, άλλα φυτικά υπολείμματα και την κοπριά ζώων. Σύγχρονη βιομάζα που συνήθως αφορά χρήσεις μεγάλης κλίμακας και σκοπό να υποκαταστήσει τις συμβατικές ενεργειακές πηγές των ορυκτών καυσίμων. Περιλαμβάνει ξερά κλαδιά από το δάσος και τα γεωργικά υπολείμματα, τα οικιακά απόβλητα, τα βιοαέρια και βιοκαύσιμα από ενεργειακές καλλιέργειες (όπως έλαια από φυτά ή/και φυτά που περιέχουν άμυλο και σάκχαρα). 16

23 5.4 Εφαρμογές βιοενέργειας Οι εφαρμογές της βιοενέργειας είναι εξαιρετικά ποικίλες και περιλαμβάνουν μεταξύ άλλων την παροχή θέρμανσης, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τα καύσιμα οχημάτων. Η βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα (π.χ. με την καύση ξύλων για θέρμανση και μαγείρεμα) ή έμμεσα, αν τη μετατρέψουμε σε υγρό ή αέριο καύσιμο (π.χ. αιθανόλη από καλλιέργειες ζαχαρότευτλων ή βιοαέριο από ζωικά απόβλητα). 5.5 Περιβαλλοντικές επιπτώσεις Η βιομάζα σε όλες τις εφαρμογές της (παραγωγή ενέργειας, θέρμανση, καύσιμα) συμβάλλει σημαντικά στην προστασία του περιβάλλοντος και τη διαφύλαξη των φυσικών πόρων, ανεξάρτητα αν χρησιμοποιούνται απόβλητα ή ειδικές καλλιέργειες. Όμως, η παραγωγή βιοενέργειας πιθανώς να επιφέρει να ορισμένες αρνητικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, όπως η oξύνιση (acidification), ο ευτροφισμός των υδάτων και το νέφος. Η παραγωγή καλλιεργειών για ενέργεια μπορεί κι αυτή να έχει αρνητικές επιπτώσεις εξαιτίας των χρησιμοποιούμενων συμβατικών γεωργικών μεθόδων. Ωστόσο, πρέπει να δούμε τις επιπτώσεις αυτές σε σχέση με τα οφέλη για το κλίμα και τους φυσικούς πόρους. Η χρήση βιοαερίου, δηλαδή αερίου από αναερόβιες διαδικασίες χώνευσης και αερίου από χωματερές για την παραγωγή ενέργειας παρουσιάζει ιδιαίτερα μεγάλα οφέλη, όχι μόνο για το κλίμα μας, αλλά και για τους αγρότες, οι οποίοι μπορούν να βελτιώσουν την ποιότητα της λάσπης και να μειώσουν τις οσμές. 5.6 Πρόοδος και δυναμικό παγκοσμίως Σε παγκόσμιο επίπεδο, η βιομάζα χρησιμοποιείται πολύ για παραδοσιακή παραγωγή θερμότητας, συχνά με τρόπους μη αειφόρους. Η χρήση της για παραγωγή ενέργειας είναι συγκριτικά πάρα πολύ μικρότερη. Μόνο γύρω στα 18,4 γιγαβάτ εγκαταστάθηκαν παγκοσμίως σε χώρες του ΟΟΣΑ το 2000, που αντιπροσωπεύει περίπου το 1% των συνολικών δυνατοτήτων παραγωγής ενέργειας. Το δυναμικό παραγωγής ενέργειας από βιομάζα είναι τεράστιο. Σε παγκόσμιο επίπεδο, η βιομάζα θα μπορούσε να αποδώσει 9% της παγκόσμιας πρωτογενούς ενέργειας και 24% των ενεργειακών αναγκών μέχρι το Η χρήση της βιομάζας σε συνδυασμένα συστήματα παραγωγής θερμότητας και ενέργειας είναι η πλέον αποδοτική λύση. 17

24 5.7 Βιομάζα: Μια άλλη ανανεώσιμη πηγή ενέργειας Γενικά με τον όρο βιομάζα εννοούμε τα προϊόντα και τα κατάλοιπα φυτικής, ζωικής και δασικής παραγωγής, τα παραπροϊόντα που προέρχονται από τη βιομηχανική επεξεργασία αυτών, τα αστικά λύματα και τα σκουπίδια. Αναερόβια χώνευση της βιομάζας είναι ουσιαστικά η βακτηριακή αποδόμηση σύνθετων οργανικών μορίων σε πιο απλά μόρια -μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα-, η οποία γίνεται σε συνθήκες έλλειψης οξυγόνου. Η αναερόβια χώνευση της βιομάζας διαρκεί από δύο τρεις εβδομάδες και γίνεται σε τρεις θερμοκρασιακές ζώνες που κυμαίνονται μεταξύ των 20 και 55 βαθμών Κελσίου. Συνήθως αποφεύγεται η αποθήκευση του παραγόμενου βιοαερίου, γιατί απαιτεί μεγάλους αποθηκευτικούς χώρους και κοστίζει αρκετά. Αντίθετα, συνήθως, χρησιμοποιείται αμέσως για την παραγωγή ενέργειας. Από βιομάζα (π.χ. καύση απορριμμάτων ζωικής προέλευσης) είναι δυνατό να παραχθεί θερμότητα ικανή να χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη των αναγκών μικρών βιομηχανικών ή βιοτεχνικών μονάδων ή για την τηλεθέρμανση κτιρίων μέσω ενός μικρού δικτύου τηλεθέρμανσης. Επίσης, από ζωικά υπολείμματα είναι δυνατή η παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για τις λειτουργικές ανάγκες μιας μικρής παραγωγικής μονάδας. Ενδιαφέρον παρουσιάζει η καλλιέργεια ενεργειακών φυτών όπως της αγριοαγκινάρας με σκοπό την παραγωγή βιοκαυσίμων ( π.χ. βιοαιθανόλη). Τα υπολείμματα ξύλου, των βιομηχανιών επεξεργασίας ξύλου, μπορούν να αξιοποιηθούν ενεργειακά όπως και τα αστικά απορρίμματα. Σε μεγάλες ευρωπαϊκές πόλεις όπως η Βιέννη, η Φραγκφούρτη και η Κολωνία λειτουργούν εργοστάσια ηλεκτρικής ενέργειας με καύσιμη ύλη τα σκουπίδια των κατοίκων τους. Η ολική ποσότητα στερεών απορριμμάτων στις ΗΠΑ από το 1970 έως 1994 αυξήθηκε κατά 70%, αλλά την ίδια περίοδο το ποσοστό απορριμμάτων που ανακυκλώθηκε ή λιπασματοποιήθηκε αυξήθηκε από 7% στο 23%. Η βιομάζα είναι ένα καύσιμο φιλικό προς το περιβάλλον καθώς δεν συμμετέχει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου ενώ ταυτόχρονα μειώνει την κατανάλωση συμβατικών καυσίμων σε εθνικό επίπεδο με προφανή οφέλη για την χώρα. Η βιομάζα για παραγωγή θερμότητας προέρχεται από διαφορετικές πηγές όπως καυσόξυλα, δασικά υπολείμματα, γεωργικά υπολείμματα π.χ. άχυρο από την παραγωγή σιτηρών, υπολείμματα από αγροτικές εργασίες π.χ. σοδειές που έχουν υποβληθεί σε επεξεργασία ή σοδειές που καλλιεργούνται για να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμα. Μια περιοχή της Ελλάδας με σημαντικό ενεργειακό δυναμικό βιομάζας είναι η Ηπειρος, όπου τα διαθέσιμα γεωργικά, δασικά και ζωικά υπολείμματα θα μπορούσαν να καλύψουν μεγάλο μέρος 18

25 των αναγκών της. Η εκμετάλλευση της βιομάζας συναντά αρκετά προβλήματα στην πρακτική εφαρμογή, γίνονται όμως προσπάθειες για την ανάπτυξη προγραμμάτων με σκοπό την αξιοποίησή της. Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας και Ε.Ε Οι Ανανεώσιμες Πηγές Ενέργειας (ΑΠΕ), γενικότερα, καλούνται να διαδραματίσουν σημαντικό ρόλο στο συνεχώς μεταβαλλόμενο γεωπολιτικό χάρτη της ενέργειας. Η Λευκή Βίβλος (COM (97) 599/ ) αποτελεί την Κοινοτική στρατηγική και το σχέδιο δράσης για τις ΑΠΕ. Βασικός στόχος της Ε.Ε. είναι η καλά ισορροπημένη χρήση όλων των καυσίμων, ώστε να επιτευχθεί αειφόρος ανάπτυξη, και ο διπλασιασμός του ποσοστού συμβολής (από 6% σε 12%) των ΑΠΕ στο ενεργειακό ισοζύγιο μέχρι το Αυτό απαιτεί τη στενή συνεργασία των κρατών μελών της Ε.Ε. Ο ρόλος της Επιτροπής είναι να καταρτίσει το πλαίσιο για την παροχή τεχνικής και χρηματοδοτικής αρωγής, όπου ενδείκνυται, και για το συντονισμό των δράσεων. Στη διάρκεια της εκστρατείας προωθούνται δράσεις όπως: - ανάπτυξη φωτοβολταϊκών συστημάτων - μεγάλα αιολικά πάρκα ισχύος MW - εγκαταστάσεις βιομάζας θερμικής ισχύος MW - ενσωμάτωση των ΑΠΕ σε 100 κοινότητες - Η Ε.Ε. εκπονεί επιστημονικά προγράμματα όπως το THERMIE, το ALTENER II, το SAVE II, με σκοπό την ανάπτυξη και προώθηση των ΑΠΕ καθώς και την εξοικονόμηση ενέργειας. Μετά την παγκόσμια διάσκεψη στο Κιότο το 1997 και στο Μπουένος Αϊρες το 1998 η Ε.Ε. ανέλαβε δέσμευση για περιορισμό των εκπομπών CO2 στα επίπεδα του 1990 μειωμένα κατά 8% κατά τη διάρκεια Κατά συνέπεια, η οικονομική βιωσιμότητα των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας θα αποτελέσει καθοριστικό παράγοντα στην ενεργειακή συμπεριφορά του πλανήτη. - Παραγωγή ενέργειας από βιοαέριο χωματερών Το βιοαέριο παράγεται από την αναερόβια αποσύνθεση οργανικών απορριμμάτων που συγκεντρώνονται σε χωματερές. Αποτελείται κυρίως από μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα μαζί με υδρατμούς και μικρές ποσότητες οργανικών ενώσεων. Η σημαντική περιεκτικότητα μεθανίου στο βιοαέριο το καθιστά κατάλληλο να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας (ηλεκτρικής και θερμικής). Κάθε Ευρωπαίος παράγει 5 με 15 κιλά απορριμμάτων κάθε ημέρα. Η εκμετάλλευση του βιοαερίου από τις χωματερές είναι μια λύση που κερδίζει συνεχώς υποστηρικτές. 19

26 Πρόσφατα ολοκληρώθηκε για λογαριασμό της ΒΕΑΛ (Βιοαέριο-Ενέργεια Ανω Λιοσίων) ο σταθμός παραγωγής ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από βιοαέριο, το οποίο αντλείται από τον όγκο των απορριμμάτων που εναποτίθενται στον Χωματερή Ανω Λιοσίων. Ο σταθμός των Ανω Λιοσίων είναι από τους μεγαλύτερους με καύσιμο βιοαέριο παγκοσμίως και η κατασκευή του ίδιου και των δικτύων διανομής κόστισε περισσότερο από 6,5 δισ. δρχ. Η μονάδα έχει δυνατότητα να παρέχει κυβικά μέτρα βιοαερίου την ώρα, ενώ παράγει και ηλεκτρισμό (ισχύς 13MW) και θερμότητα (16MW). Η ταυτόχρονη παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας από την ίδια ποσότητα καυσίμου με σημαντικά μεγαλύτερο βαθμό απόδοσης από την ανεξάρτητη παραγωγή της καθεμιάς από τις προαναφερόμενες μορφές ενέργειας. Το βιοαέριο που παράγεται από την αναερόβια χώνευση της βιομάζας που συγκεντρώνεται στη χωματερή, αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (γενικά 40-70%) και διοξείδιο του άνθρακα, ενώ - συνήθως μέχρι 5%- συμμετέχουν στη σύστασή του και άλλα αέρια όπως υδρογόνο, άζωτο, μονοξείδιο του άνθρακα, υδρόθειο, υδρατμοί κ.λπ. Οσο υψηλότερη είναι η περιεκτικότητα του βιοαερίου σε μεθάνιο, τόσο μεγαλύτερη απόδοση έχει ως καύσιμο για παραγωγή ενέργειας Να προσθέσουμε ότι τα προϊόντα της επεξεργασίας είναι αρκετά σταθεροποιημένα. Το όλο έργο αναμένεται να συμβάλει σημαντικά στην αναβάθμιση του επιβαρημένου περιβάλλοντος της Αττικής, αφού ελέγχει την ανεξέλεγκτη έκλυση βιοαερίου από τα απορρίμματα, που συντελεί σημαντικά στην εντατικοποίηση του φαινομένου του θερμοκηπίου. Τέλος, επιταχύνει την εξάλειψη των οσμών και την αποφυγή εκδήλωσης πυρκαγιών (το τελευταίο δεν είναι σπάνιο τους καλοκαιρινούς μήνες). Χρήσεις Αποδέκτες I. Παραγωγή Θερμικής Ενέργειας Η Παραγωγή Θερμότητας από Βιομάζα μπορεί να χρησιμοποιηθεί κυρίως για την κάλυψη αναγκών βιομηχανιών, βιοτεχνιών, μικρών και μεγάλων επιχειρήσεων που απαιτούν θερμικά φορτία για την παραγωγική τους διαδικασία. Ακόμα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την θέρμανση κτιρίων και κατοικιών με τη δημιουργία ενός μικρού δικτύου τηλεθέρμανσης. Για παράδειγμα η καύση απορριμμάτων πουλερικών σε πτηνοτροφικές μονάδες με κατάλληλες διαδικασίες θα μπορούσε όχι μόνο να καλύψει θερμαντικές τους ανάγκες αλλά και να μειώσει τους συνολικούς ρύπους του πτηνοτροφείου προς το περιβάλλον με χρόνο απόσβεσης περίπου 3 χρόνια II. Συμπαραγωγή Ηλεκτρικής και Θερμικής Ενέργειας. Η Ηλεκτρική Ενέργεια που παράγεται από Βιομάζα μπορεί να καλύψει ίδιες ανάγκες του παραγωγού και το πλεόνασμα της ενέργειας (αν υπάρχει) να πωληθεί στη Δ.Ε.Η. 20

27 Ένα παράδειγμα συμπαραγωγής είναι το εργοστάσιο Βιολογικού καθαρισμού στα Γιάννενα. Στο εργοστάσιο αυτό το παραγόμενο Βιοαέριο χρησιμοποιείται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για κάλυψη των αναγκών του εργοστασίου και θερμικής ενέργειας για τη διαδικασία του βιολογικού καθαρισμού των λημμάτων. Το πλεόνασμα του Βιοαερίου καίγεται για να μην απελευθερωθεί στην ατμόσφαιρα λόγω της βλαβερότητας του για το περιβάλλον.( Μεθάνιο) Επίσης έχει ήδη προταθεί εγκατάσταση εργοστασίου παραγωγής Βιοαερίου (και μετέπειτα Ηλεκτρισμού) από ζωικά υπολείμματα στη Φιλιπιάδα. Το εργοστάσιο θα παράγει ετησίως μετρικούς τόνους κατά προσέγγιση Βιοαερίου το οποίο θα χρησιμοποιείται σαν πρώτη ύλη σε εργοστάσιο Συμπαραγωγής με δύο (2) συζευγμένες γεννήτριες. Οι γεννήτριες θα έχουν ισχύ 450 KW η κάθε μία. Η παραγόμενη θερμότητα θα χρησιμοποιηθεί για τις ανάγκες του συγκροτήματος και η ηλεκτρική ενέργεια θα πωλείται στη Δ.Ε.Η Ένα άλλο παράδειγμα είναι η δημιουργία ενός εργοστασίου αποτέφρωσης απορριμμάτων στα Γιάννενα. Μια μελέτη σκοπιμότητας ενός τέτοιου εργοστασίου επεξεργασίας απορριμμάτων ικανότητας επεξεργασίας 150 έως 200 τόνων ανά ημέρα. Μία άλλη λύση που χρησιμοποιεί τα απορρίμματα, είναι η δημιουργία ενός εργοστασίου Συμπαραγωγής Ενέργειας το οποίο θα χρησιμοποιεί το παραγόμενο Βιοαέριο για παραγωγή Ηλεκτρικής και Θερμικής ενέργειας - που θα διατίθεται στο Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων και στο Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο. Η συνολική παραγωγή θα ανέρχεται σε 1,5 GWh το χρόνο, από τα οποία η 1GWh το χρόνο θα χρησιμοποιείται για τις ανάγκες του εργοστασίου. Το πλεόνασμα θα πωλείται στη Δ.Ε.Η και το θερμικό φορτίο που παράγεται θα χρησιμοποιείται θέρμανση. Παράλληλα η εκτίμηση για τις εκπομπές CO2 είναι τόνους αντί των τόνων που θα παραγόταν από την απόρριψη σε χωματερές για τα επόμενα 25 χρόνια 21

28 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ο Η ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΤΗΣ ΒΙΟΜΑΖΑΣ ΑΠΟ ΣΙΤΗΡΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 6.1 Δεδομένα Άξονας εργασίας Παρακάτω παρουσιάζεται ο άξονας της εργασίας. Φαίνεται η πρώτη ύλη, η διεργασία αξιοποίησης της και τέλος το επιθυμητό αποτέλεσμα. Άχυρα σιτηρών Θερμοχημική μετατροπή Μέγιστο κοινωνικό όφελος 6.2 Άχυρα Σιτηρών Γενικά Στοιχεία Η καλλιέργεια των σιτηρών απαιτεί την προετοιμασία του εδάφους, η οποία πραγματοποιείται από το Σεπτέμβριο και όταν εμφανίζονται οι πρώτες βροχές και επιτρέπεται η διέλευση των γεωργικών μηχανημάτων. Οι υψηλές θερμοκρασίες των θερινών μηνών και η απουσία βροχοπτώσεων είναι υπεύθυνες για την πολύ συνεκτική επιφάνεια του εδάφους, κάτι που εμποδίζει τη σπορά εάν το έδαφος δεν έχει προετοιμαστεί κατάλληλα. Η αρχική φάση οργώματος μπορεί να πραγματοποιηθεί το Σεπτέμβριο, αλλά και κατά τη διάρκεια του Οκτωβρίου ή του Νοεμβρίου, ανάλογα με τα κλιματικές συνθήκες του έτους. Κανονικά η σπορά πραγματοποιείται από τη δεύτερη εβδομάδα του Νοεμβρίου και μετά, με τη βοήθεια ενός μηχανικού σπορέα και κυλίνδρου για να καλύψει τους σπόρους. Η απευθείας σπορά δεν εφαρμόζεται. Η συγκομιδή πραγματοποιείται από την τρίτη εβδομάδα του Ιουνίου και μετά, αλλά μπορεί να πραγματοποιηθεί νωρίτερα εάν οι σπάδικες των σιτηρών είναι ξηρές. Οι βροχοπτώσεις σταματούν από τα τέλη Μαΐου μέχρι τις αρχές Ιουνίου. Τα πλέον καλλιεργούμενα είδη σιτηρών είναι το σκληρό και μαλακό σιτάρι. Μια καλή συγκομιδή είναι κατά μέσο όρο 2000 κιλά στο εκτάριο, ενώ μια κακή λιγότερο από 1000 κιλά στο εκτάριο. 22

29 6.3 Κατανομή σιτηρών στον Ελλαδικό χώρο Στους δύο παραπάνω χάρτες του υπουργείου αγροτικής ανάπτυξης φαίνεται η κατανομή των σιτηρών στον Ελλαδικό χώρο. Από τα παραπάνω φαίνεται πως η μεγαλύτερη παραγωγή σιτηρών στον Ελλαδικό χώρο βρίσκεται στο γεωγραφικό διαμέρισμα της Μακεδονίας. Συνεπώς μία μονάδα δραστηριότητα εκμετάλλευσης των αγροτικών παραπροϊόντων σιτηρών, έχει νόημα να τοποθετηθεί στην ευρύτερη περιοχή της Μακεδονίας. Στην συνέχεια της εργασίας θα προσδιοριστεί με μεγαλύτερη ακρίβεια η θέση. Σύμφωνα με στοιχεία του υπουργείου αγροτικής ανάπτυξης και τροφίμων η μέση ετήσια παραγωγή από το 2000 μαλακού σιταριού ανέρχεται σε τόνους. Αντίστοιχα η μέση παραγωγή του σκληρού σιταριού είναι τόνοι. Περίπου το 40 % αυτών παράγεται όπως φαίνεται ποιοτικά και στις εικόνες στην Μακεδονία. Ένα μικρό ποσοστό του άχυρου γύρω στους τόνους οδεύει για κτηνοτροφική χρήση ενώ μεγάλες ποσότητες καίγονται δημιουργώντας ποικίλα προβλήματα περιβαλλοντικής ρύπανσης. Συνεπώς από τους υπολογισμούς για την περίπτωση αξιοποίησης των αγροτικών αυτών υπολειμμάτων θα αφαιρέσουμε τους τόνους που προορίζονται για κτηνοτροφική χρήση, έτσι ώστε να μην δημιουργηθεί πρόβλημα σε κάποιον άλλον τομέα της ανάπτυξης καθώς βασικός άξονας της εργασίας είναι το κοινωνικό όφελος. Στο μαλακό σιτάρι το άχυρο είναι το 0,55 του βάρους του σιταριού ενώ στο σκληρό σιτάρι είναι το 0,50. Σύμφωνα με τα παραπάνω στοιχεία είναι τόνοι άχυρα από το σκληρό σιτάρι και τόνοι άχυρα προερχόμενα από το μαλακό σιτάρι. Συνολικά δηλαδή έχουμε τόνους άχυρου. Αφαιρώντας αυτούς που προορίζονται για ζωοτροφές έχουμε σαν αγροτικά υπολείμματα του σιταριού τόνους άχυρου. Ένα ποσοστό επίσης του άχυρου παραμένει στην γη σαν λίπασμα. Περίπου το 40% της συνολικής παραγωγής 23

30 βρίσκεται στην περιοχή της Μακεδονίας, συνεπώς το ποσό των άχυρων που είναι διαθέσιμα στην περιοχή της Μακεδονίας που θα δραστηριοποιηθεί η εγκατάστασή μας είναι περίπου τόνοι. Από αυτήν την ποσότητα ένα ποσοστό θα χρησιμοποιηθεί από την μονάδα μας. 6.4 Θερμοχημική μετατροπή Η θερμοχημική μετατροπή της βιομάζας οδηγεί είτε στην απ ευθείας παραγωγή ενέργειας (καύση), είτε στην παραγωγή καυσίμου, το οποίο στη συνέχεια μπορεί να χρησιμοποιηθεί αυτόνομα. Θερμοχημικές μετατροπές είναι η καύση, η πυρόλυση και η αεριοποίηση. Η πυρόλυση έχει σαν προϊόντα βιοέλαιο, χημικά και ξυλάνθρακα. Με αεριοποίηση έχουμε παραγωγή αέριου καυσίμου. Για την αξιοποίηση του άχυρου επιλέγουμε την καύση του. Η καύση δεν θα γίνει στο προϊόν σε ακατέργαστη μορφή αλλα σε αυτή των pellets προκειμένου να έχουμε κάποια πλεονεκτήματα όπως εύκολη αποθήκευση, μεταφορά, βελτιωμένη ενεργειακή πυκνότητα και ενεργειακή ομοιομορφία που δίνει καλό έλεγχο της καύσης. Ως πρώτες ύλες για pellets συνήθως χρησιμοποιούνται ξυλώδη ακατέργαστα προϊόντα. Όμως η έλλειψη υπολειμμάτων τέτοιου τύπου και η αφθονία υπολειμμάτων αγροτικής προέλευσης οδηγούν στην τάση για pellets με πρώτη ύλη το άχυρο. Όσον αφορά την παραγωγή το άχυρο μπορεί να έρθει στην μορφή μπρικέτας χωρίς ιδιαίτερη δυσκολία. Επίσης η ενέργεια που απαιτείται για να έρθει σε αυτή την μορφή είναι μικρότερη από αυτή που απαιτεί το ξύλο επειδή το άχυρο έχει μικρότερη υγρασία (<20%). Βασική διαφορά μεταξύ των agri-pellets (από άχυρα κυρίως) και αυτών από ξύλο είναι το μικρότερο ενεργειακό περιεχόμενο τους. Ένα ακόμα μειονέκτημα τους είναι οι αυξημένες εκπομπές που παρουσιάζουν κατά την καύση, κάτι που με την σωστή τεχνολογία στους αντίστοιχους καυστήρες μπορεί να αντιμετωπιστεί. Επίσης πρέπει να αναφερθεί ότι η αγορά μικρής ισχύος συσκευών για καύση μπρικετών άχυρου είναι ιδιαίτερα περιορισμένη. 6.5 Διαδικασία από τον αγρό στο εργοστάσιο επεξεργασίας Η διαδικασία για την μεταφορά του άχυρου από τον αγρό στο εργοστάσιο επεξεργασίας χωρίζεται σε δύο στάδια. Αρχικά ο αγρότης κόβει και μαζεύει τα άχυρα συνδυάζοντας στοίβες μέχρι να φτιάξει μεγάλου μεγέθους 500kg τετραγωνικού ή κυλινδρικού σχήματος στοίβες. Τέλος τις συγκεντρώνει σε κάποιο προκαθορισμένο σημείο συλλογής. 24