Τετλοιογίες κεηαηροπής βηοκάδας ζε θαύζηκα θαη ελέργεηα

Transcript

1 Τετλοιογίες κεηαηροπής βηοκάδας ζε θαύζηκα θαη ελέργεηα Κούθηος Εκκαλοσήι Καζεγεηής ΕΜΠ Στοιή Χεκηθώλ Μεταληθώλ, ΕΜΠ

2 Άδεηα Χρήζες Το παρόν εκπαιδεσηικό σλικό σπόκειηαι ζε άδειες τρήζ ης Creative Commons. Για εκπαιδεσηικό σλικό, όπως εικόνες, ποσ σπόκειηαι ζε ά δεια τρήζ ης άλλοσ ηύποσ, ασηή πρέπει να αναθέρεηαι ρηηώς.

3 1. ΥΕΜΖΗΓ Τδνυιοζε (υληκε, αιθαιηθή, αοημτδνυιοζε) Οδμκυιοζε Μεηεζηενμπμίεζε 2. ΘΓΡΜΟΥΕΜΖΗΓ Ηαφζε Αενημπμίεζε Πονυιοζε Τγνμπμίεζε 3. ΒΖΟΥΕΜΖΗΓ Γκδομαηηθή οδνυιοζε Δφμςζε Ακαενυβηα πχκεοζε 3

4 Βημκηήδει (θονίςξ RME θαη FAME) Αιθμυιεξ (βημαηζακυιε, βημμεζακυιε) Βημαένημ οκζεηηθυ αένημ Syngas Τδνμγυκμ ηενεά θαφζημα (briquettes/pellets) 4

5 Θένμακζε ζενμμθεπίςκ Θένμακζε θηηνίςκ με θαφζε βημμάδαξ ζε αημμηθμφξ/θεκηνηθμφξ ιέβεηεξ Παναγςγή εκένγεηαξ ζε γεςνγηθέξ βημμεπακίεξ Παναγςγή εκένγεηαξ ζε βημμεπακίεξ λφιμο Σειεζένμακζε Παναγςγή εκένγεηαξ ζε μμκάδεξ βημιμγηθμφ θαζανηζμμφ θαη Υχνμοξ Τγεημκμμηθήξ Σαθήξ Απμννημμάηςκ (ΥΤΣΑ) Τγνά βημθαφζημα 5

6 Αιθμυιεξ (λοιηηυιε, γιοθενυιε) Ονγακηθά μλέα (Ηηηνηθυ, γιμοθμκηθυ μλφ) Γιοθακηηθέξ μοζίεξ (θνμοθηυδε) Βηηαμίκεξ (C, Β12) Ακηηβημηηθά (ζηνεπημμοθίκε, θεθαιμζπμνίκεξ) Πνςηεΐκεξ θαη αμηκμλέα Βημ-ιηπάζμαηα Βημ-εκημμμαπμζεηηθά 6

7 Ωξ βημ-δηοιηζηήνημ μνίδεηαη ε μμκάδα ε μπμία δηαζέηεη υιεξ ηηξ απαναίηεηεξ ηεπκμιμγίεξ θαη ημκ ελμπιηζμυ γηα ηεκ μεηαηνμπή ηεξ βηυμαδαξ ζε θαφζημα, εκένγεηα θαη δηάθμνα πεμηθά πνμσυκηα. θμπυξ ημο βημ-δηοιηζηενίμο είκαη ε παναγςγή εκυξ θαη πιέμκ πνμσυκηςκ ορειήξ πνμζηηζέμεκεξ αλίαξ χζηε κα ελαζθαιίζεη ηε βηςζημυηεηά ημο. [ 7

8 1. Περιβαλλομτικά ουέλη Μείςζε ηςκ αενίςκ ημο ζενμμθεπίμο Δηάζεζε ζηενεχκ απμννημμάηςκ Αεηθυνμξ παναγςγή μνγακηθχκ θαοζίμςκ θαη πεμηθχκ 2. Οικομομικά ουέλη Δεμημονγία κέςκ επηπεηνήζεςκ (βημ-δηοιεζηήνηα) Οηθμκμμηθή άκζηζε ημπηθχκ θμηκςκηχκ 3. Στρατηγικά ουέλη και Διεθμής αγορά κασσίμωμ Γκενγεηαθή αζθάιεηα Γκενγεηαθή αοημκμμία 8

9 Ε θοηηανίκε θαη ε εμηθοηηανίκε μπμνμφκ κα οδνμιοζμφκ ζε ζάθπανα, γιοθυδε θαη λοιυδε ακηίζημηπα, ηα μπμία υηακ δομςζμφκ απυ μηθνμμνγακηζμμφξ δίκμοκ δηάθμνα πνμσυκηα ορειήξ πνμζηηζέμεκεξ αλίαξ, υπςξ ε αηζακυιε, βμοηακυιε, μνγακηθά μλέα θ.ά. (C 6 H 10 O 5 ) n + nh 2 O nc 6 H 12 O 6 Τπάνπμοκ 4 είδε οδνυιοζεξ: Αοημτδνυιοζε Όληκε οδνυιοζε Αιθαιηθή οδνυιοζε Γκδομηθή οδνυιοζε (πνήζε ιηγκμιοηηθχκ θαη θοηηανηκμιοηηθχκ μοθεηχκ) 9

10 Με ηεκ οδνυιοζε μπμνμφμε κα θιαζμαηχζμομε ηα ιηγκμθοηηανηκμφπα οιηθά ζηα ηνία βαζηθά ζοζηαηηθά ημοξ: εμηθοηηανίκεξ, θοηηανίκε, ιηγκίκε. Οη β-γιοθμδηηηθμί δεζμμί ηςκ μμνηαθχκ αιοζίδςκ ηεξ θοηηανίκεξ δηαζπχκηαη με πνμζζήθε κενμφ, θαη έηζη ζπεμαηίδμκηαη θιάζμαηα με βναπφηενεξ αιοζίδεξ, αιιά με ηεκ ίδηα βαζηθή δμμή. Οη πανάγμκηεξ πμο επενεάδμοκ ημ νοζμυ οδνυιοζεξ είκαη ημ είδμξ θαη ε ζογθέκηνςζε ημο μλέμξ/αιθάιεςξ, ε ζηαζενά δηάζηαζεξ ημο, ε ζενμμθναζία θαη ε πίεζε, ημ pε, ε θαηάζηαζε (ζηενεή, ογνή) θαη μη θοζηθέξ ηδηυηεηεξ ημο πμιοζαθπανίηε. Επίδραζε προκαηεργαζι ών ζηε δομή ηες λιγνοκσηηαρινούτ οσ βιομάδας 10

11 Απυ ηε δηενγαζία ηεξ οδνυιοζεξ θαη ηεξ δφμςζεξ παναμέκεη ζακ οπυιεημμα έκα πμζμζηυ 30% πενίπμο ημο ανπηθμφ ζηενεμφ πμο απμηειείηαη θονίςξ απυ ιηγκίκε, ημ μπμίμ είκαη αδφκαημ κα δομςζεί θαη ε θαιφηενή εθμεηάιιεοζή ημο είκαη ε άμεζε θαφζε ημο θαζχξ απμηειεί ζηενεή θαφζημε φιε ορειμφ εκενγεηαθμφ πενηεπμμέκμο. 11

12 Ε ζεμακηηθυηενε δφμςζε πμο πνεζημμπμηείηαη γηα ηεκ παναγςγή εκενγεηαθχκ πνμσυκηςκ απυ βημιμγηθέξ πνχηεξ φιεξ είκαη ε αιθμμιηθή δφμςζε θαηά ηεκ μπμία ε γιοθυδε μεηαηνέπεηαη ζε αηζακυιε µε ηε βμήζεηα μηθνμμνγακηζμχκ (δφμεξ) ζε ακαενυβηεξ ζοκζήθεξ. Ε πνχηε φιε πμο ζοκήζςξ πνεζημμπμηείηαη είκαη αμοιμφπα θαη/ή θοηηανηκμφπα πνμσυκηα. Ε βημμάδα αιέζεηαη θαη ημ άμοιμ μεηαηνέπεηαη απυ εκδομα ζε ζάθπανα θαη ζηε ζοκέπεηα ζε αιθμυιε. Ε αιθμυιε θαζανίδεηαη απυ πνμζμίλεηξ με απυζηαλε. Ε βημαηζακυιε μπμνεί κα πνεζημμπμηεζεί ςξ θαφζημμ θίκεζεξ ζε θηκεηήνεξ μπεμάηςκ, ςξ έπεη ή ζε πνυζμηλε με βεκδίκε. Έκαξ ηυκμξ θαιαμπμθημφ πανάγεη 450 ιίηνα βημαηζακυιεξ. Σμ ζηενευ οπυιεημμα μπμνεί κα πνεζημμπμηεζεί ζακ αγειαδμηνμθή ή ζηεκ πενίπηςζε ηεξ βαγάζεξ κα πνεζημμπμηεζεί ςξ πνχηε φιε ζε ενγμζηάζημ αενημπμίεζεξ. 12

13 13

14 Γίκαη ε δηαδηθαζία μεηαηνμπήξ ηςκ ηνηγιοθενηδίςκ ημο ιαδημφ ζε μεζοιεζηένεξ (Methyl ethyl ester) θαη επηηογπάκεηαη με ηεκ πνμζζήθε μεζακυιεξ (ζένμακζε μίγμαημξ 80-90% ιάδη θαη 10-20% μεζακυιε) πανμοζία θαηαιφηε (ηζπονή βάζε) 14

15 Παναγςγή βημκηήδει απμ θοηηθά έιαηα θαη δςηθά ιίπε 15

16 16

17 17

18 Ε δηαδηθαζία ζοκίζηαηαη ζηεκ ακαενυβηα απμηθμδυμεζε θοηηθχκ οπμιεημμάηςκ, δςηθχκ (θμπνηά) θαη αζηηθχκ απμβιήηςκ. Ηφνημξ ζθμπυξ ηεξ ακαενυβηαξ πχκεοζεξ είκαη ε ζηαζενμπμίεζε ημο μνγακηθμφ οιηθμφ µε ηαοηυπνμκε μείςζε ηςκ μζμχκ, ηεξ ζογθέκηνςζεξ ηςκ παζμγυκςκ μηθνμμνγακηζμχκ θαη ηεξ μάδαξ ημο μνγακηθμφ οιηθμφ πμο πνεηάδεηαη πεναηηένς επελενγαζία. Σμ βημαένημ πμο πανάγεηαη απμηειείηαη ζπεδυκ ελ μιμθιήνμο απυ μεζάκημ θαη δημλείδημ ημο άκζναθα ζε ακαιμγίεξ πμο πμηθίιμοκ ακάιμγα µε ηεκ πνχηε φιε θαη ηε δηενγαζία πμο αθμιμοζείηαη. Ε ακαενυβηα πχκεοζε ημο μνγακηθμφ οιηθμφ μδεγεί θαη ζημ ζπεμαηηζμυ ηιφμξ (ςξ παναπνμσυκ) ε μπμία είκαη πιμφζηα ζε ζνεπηηθά ζημηπεία θαη ζε ηπκμζημηπεία θαη μπμνεί κα πνεζημμπμηεζεί ςξ μνγακηθυ ιίπαζμα. Απυ ημ βημαένημ μπμνεί κα παναπζεί ζενμηθή θαη ειεθηνηθή εκένγεηα. 18

19 Σμ βημαένημ μπμνεί κα ηνμθμδμηεί απ εοζείαξ έκα αενημζηνυβηιμ ή μηα μεπακή εζςηενηθήξ θαφζεξ γηα ζομπαναγςγή ειεθηνηζμμφ θαη εκένγεηαξ. φμθςκα με ζημηπεία ηεξ AEBIOM ημ θυζημξ επέκδοζεξ γηα μηα μμκάδα παναγςγήξ βημαενίμο δοκαμηθυηεηαξ παναγςγήξ 1 εθ. m3/έημξ αενίμο ακένπεηαη ζε 2.0 εθ. 19

20 20

21 Η Καύςη ππαγμασοποιείσαι ςε σπία ςσάδια: Ξήπανςη σοτ ςωμασιδίοτ Πτπόλτςη ππορ παπαγωγή εύυλεκσων πσησικών Καύςη σοτ κωκ και σων πσησικών μέςω ανσιδπάςεων ελετθέπων πιζών Γενική ςσοιφειομεσπική ανσίδπαςη (C 6 H )n + 6nO 2 => 6nCO 2 + 5nH

22 ηάδηα θαφζεξ ζημκ ακηηδναζηήνα Πανμοζία ογναζίαξ ζηεκ θαφζημε φιε 22

23 23

24 24

25 Γίκαη ε ζενμηθή απμηθμδυμεζε ηεξ μνγακηθήξ φιεξ πανμοζία ειεγπυμεκεξ πμζυηεηαξ αένα ή μλογυκμο πνμξ μείγμα αενίςκ ζε ζενμμθναζίεξ πενί ηςκ 850 μ C. Σμ θαφζημμ αένημ πμο πανάγεηαη ζηεκ πενίπηςζε πμο πνεζημμπμηεζεί θαζανυ μλογυκμ απμηειείηαη απυ οδνμγυκμ, μμκμλείδημ θαη δημλείδημ ημο άκζναθα θαη μεζάκημ θαη μηθνέξ πμζυηεηεξ οδνμγμκακζνάθςκ (αηζάκημ, αηζοιέκημ, θιπ.). 25

26 26

27 27

28 28

29 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 Σα ζηενεά ιηγκμθοηηανηκμφπα οιηθά θαηά ηεκ θαηενγαζία ημοξ οπυ πίεζε, πανμοζία οδνμγυκμο θαη θαηαιφηε μεηαηνέπμκηαη (με ζένμακζε) ζε ογνυ πμο απμηειείηαη απυ έιαηα θαη κενυ. Έπεη απμδεηπζεί υηη ε απυδμζε ηεξ μεζυδμο αοηήξ ζε έιαηα εοκμείηαη ζεμακηηθά απυ ηεκ ανπηθή πίεζε ημο οδνμγυκμο. Γπηπιέμκ, ζηεκ πενίπηςζε πμο ε βημμάδα πνχηα εθποιίδεηαη με μνγακηθμφξ δηαιφηεξ θαη μεηά ογνμπμηείηαη, πνμθφπημοκ ειαθνά θαη μέζμο βάνμοξ ιάδηα ζπεδυκ ειεφζενα απυ μλογυκμ. 34

35 35

36 36

37 Χρημαηοδόηηζη Το παρόν εκπαιδεσηικό σλικό έτει αναπηστθεί ζηα πλαίζια ηοσ εκπαιδεσηικού έργοσ ηοσ διδάζκονηα. Το έργο «Ανοικηά Ακαδημαϊκά Μαθήμαηα Ε.Μ.Π.» έτει τρημαηοδοηήζει μόνο ηη αναδιαμόρθωζη ηοσ εκπαιδεσηικού σλικού. Το έργο σλοποιείηαι ζηο πλαίζιο ηοσ Επιτειρηζιακού Προγράμμαηος «Εκπαίδεσζη και Δια Βίοσ Μάθηζη» και ζσγτρημαηοδοηείηαι από ηην Εσρωπαϊκή Ένωζη (Εσρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εθνικούς πόροσς.