ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Transcript

1 ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ.Π.Μ.Σ. ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΙΑΧΕΙΡΗΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: Βιοµάζα Ι ΑΣΚΩΝ: Ε.Κούκιος Θέµα Εργασίας : Αξιοποίηση του ελαιοπυρηνόξυλου για την παραγωγή βιοκαυσίµου µε τη διαδικασία της βιοχηµικής µετατροπής ήµος Βασίλειος 2009

2 1. ΕΙΣΑΓΩΓΗ 1.1 Βιοµάζα και βιοκαύσιµα Γενικά, ως βιοµάζα ορίζεται η ύλη που έχει βιολογική (οργανική) προέλευση. Πρακτικά, στον όρο βιοµάζα εµπεριέχεται οποιοδήποτε υλικό προέρχεται άµεσα ή έµµεσα από το φυτικό κόσµο. Πιο συγκεκριµένα, σ αυτήν περιλαµβάνονται: Οι φυτικές ύλες που προέρχονται είτε από φυσικά οικοσυστήµατα, όπως π.χ. τα αυτοφυή φυτά και δάση, είτε από τις ενεργειακές καλλιέργειες (έτσι ονοµάζονται τα φυτά που καλλιεργούνται ειδικά µε σκοπό την παραγωγή βιοµάζας για παραγωγή ενέργειας) γεωργικών και δασικών ειδών, όπως π.χ. το σόργο το σακχαρούχο, το καλάµι, ο ευκάλυπτος κ.ά. Τα υποπροϊόντα και κατάλοιπα της φυτικής, ζωικής, δασικής και αλιευτικής παραγωγής, όπως π.χ. τα άχυρα, στελέχη αραβόσιτου, στελέχη βαµβακιάς, κλαδοδέµατα, κλαδιά δένδρων, φύκη, κτηνοτροφικά απόβλητα, οι κληµατίδες κ.ά.. Τα υποπροϊόντα που προέρχονται από τη µεταποίηση ή επεξεργασία των υλικών αυτών, όπως π.χ. τα ελαιοπυρηνόξυλα, υπολείµµατα εκοκκισµού βαµβακιού, το πριονίδι κ.ά.. Το βιολογικής προέλευσης µέρος των αστικών λυµάτων και σκουπιδιών. Η βιοµάζα αποτελεί µία δεσµευµένη και αποθηκευµένη µορφή της ηλιακής ενέργειας και είναι αποτέλεσµα της φωτοσυνθετικής δραστηριότητας των φυτικών οργανισµών. Επίσης αποτελεί µια σηµαντική, ανεξάντλητη και φιλική προς το περιβάλλον πηγή ενέργειας, η οποία είναι δυνατό να συµβάλλει σηµαντικά στην ενεργειακή επάρκεια, αντικαθιστώντας τα συνεχώς εξαντλούµενα αποθέµατα ορυκτών καυσίµων (πετρέλαιο, άνθρακας, φυσικό αέριο κ.ά.). 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 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 πρόσθετο βενζίνης. Τα βιοκαύσιµα είναι φιλικότερα προς το περιβάλλον από τα συµβατικά καύσιµα γιατί έχουν λιγότερες εκποµπές και χρησιµοποιούν ανανεώσιµες πρώτες ύλες. Συµβάλλουν στη µείωση των εισαγωγών και στην ενεργειακή αυτονοµία της χώρας. Ελληνικό υναµικό Στην Ελλάδα, τα κατ έτος διαθέσιµα γεωργικά και δασικά υπολείµµατα ισοδυναµούν ενεργειακά µε 3-4 εκατ. τόνους πετρελαίου, ενώ το δυναµικό των ενεργειακών καλλιεργειών µπορεί, µε τα σηµερινά δεδοµένα, να ξεπεράσει άνετα εκείνο των γεωργικών και δασικών υπολειµµάτων. Το ποσό αυτό αντιστοιχεί ενεργειακά στο 30-40% της ποσότητας του πετρελαίου που καταναλώνεται ετησίως στη χώρα µας. Σηµειώνεται ότι 1 τόνος βιοµάζας (επί ξηρού) ισοδυναµεί µε περίπου

3 0,4 τόνους πετρελαίου. Εντούτοις, µε τα σηµερινά δεδοµένα, καλύπτεται µόλις το 3% περίπου των ενεργειακών αναγκών της µε τη χρήση της διαθέσιµης βιοµάζας. Από πρόσφατη απογραφή, έχει εκτιµηθεί ότι το σύνολο της άµεσα διαθέσιµης βιοµάζας στην Ελλάδα συνίσταται από περίπου τόνους υπολειµµάτων γεωργικών καλλιεργειών (σιτηρών, αραβόσιτου, βαµβακιού, καπνού, ηλίανθου, κλαδοδεµάτων, κληµατίδων, πυρηνόξυλου κ.ά.), καθώς και από τόνους δασικών υπολειµµάτων υλοτοµίας (κλάδοι, φλοιοί κ.ά.). Οι προοπτικές αξιοποίησης της βιοµάζας στη χώρα µας, λοιπόν, είναι εξαιρετικά ευοίωνες, καθώς υπάρχει σηµαντικό δυναµικό, µεγάλο µέρος του οποίου είναι άµεσα διαθέσιµο. Παράλληλα, η ενέργεια που µπορεί να παραχθεί είναι, σε πολλές περιπτώσεις, οικονοµικά ανταγωνιστική αυτής που παράγεται από τις συµβατικές πηγές ενέργειας. Σύµφωνα µε τα στοιχεία της ΡΑΕ (Ρυθµιστική Αρχή Ενέργειας) η συνολική εγκατεστηµένη ισχύς (σε ΜW) από ανανεώσιµες πηγές ενέργειας για τα γεωγραφικά διαµερίσµατα της Ελλάδας για τον Ιανουάριο του 2006 φαίνεται στον Πίνακα 1.1. Περιφέρεια Ανατολικής Μακεδονίας και Θράκης Μεγάλα Υδροηλεκτρικά Αιολικά Μικρά Υδροηλεκτρικά Φωτοβολταϊκά Βιοµάζα Σύνολα 500,0 162,2 1,0 663,2 Αττικής 2,6 0,2 20,7 23,3 Βορείου Αιγαίου υτικής Ελλάδος Κεντρικής Μακεδονίας 28,7 28,7 1282,2 36,1 17, ,9 492,0 17,0 23,9 0,15 2,5 535,6 Ηπείρου 543,6 28,7 571,4 Ιονίων Νήσων 10,2 10,2 Θεσσαλίας 130,0 4,94 0,35 135,3 Κρήτης 104,5 0,6 0,8 0,17 106,3 Νοτίου Αιγαίου 20,1 20,1 Πελοποννήσου 70,0 36,0 2,0 108,0 Στερεάς Ελλάδος 204,3 22,0 226,3 Σύνολα 3017,8 621,7 99,86 1,15 23, ,2 Πίνακας 1.1: Εγκατεστηµένη ισχύς συστηµάτων ΑΠΕ στην Ελλάδα τον Ιανουάριο του 2006 Σκοπός της εργασίας Σκοπός της παρούσης εργασίας είναι η µελέτη αξιοποίησης του ελαιοπυρηνόξυλου για την παραγωγή βιοκαυσίµου αφού υποστεί βιοχηµική µετατροπή.

4 2. ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ Α ΥΛΗΣ 2.1 Ελαιοπυρηνόξυλο O ελαιοπυρήνας είναι το στερεό απόβλητο των ελαιουργείων, που προέχεται από τον διαχωριστήρα (decanter) που διαχωρίζει τα υγρά από τα στερεά µέρη του ελαιοκάρπου και περιέχει: υγρασία 38% περίπου για τα ελαιουργεία τριών φάσεων (που αποτελούν και την πλειονότητα των ελαιουργείων που λειτουργούν στην Ελλάδα) και 55-65% για τα ελαιουργεία δύο φάσεων, ξυλώδες µέρος, σταγονίδια ελαίου καθώς επίσης ανόργανες και οργανικές ενώσεις. Οι οργανικές ενώσεις (αλδεύδες, κετόνες, οργανικά οξέα κ.ά.) που περιέχονται σε πολύ µικρές ποσότητες ευθύνονται για τις οσµές που εκπέµπονται από τα πυρηνελαιουργεία. Τα πυρηνελαιουργεία είναι εποχιακές βιοµηχανίες, οι οποίες επεξεργάζονται τον ελαιοπυρήνα µετά την έξοδό του από το ελαιουργείο, µε σκοπό πρώτιστα να παραλάβουν το ελαιόλαδο που έχει αποµείνει στον πυρήνα, ενώ παράλληλα λειτουργούν και ως µονάδες αντιρρύπανσης µε την έννοια ότι απαλλάσσουν το περιβάλλον από ένα απόβλητο, τον πυρήνα, ο οποίος ανεπεξέργαστος δηµιουργεί περιβαλλοντικά προβλήµατα και µόλυνση στο έδαφος, τα νερά, την ατµόσφαιρα και την υγεία του ανθρώπου. Σύµφωνα µε τα στατιστικά στοιχεία, στην Ελλάδα παράγονται ετησίως περίπου τόνοι ελαιοπυρήνα. Μέχρι σήµερα στην Ελλάδα το ελαιοπυρηνόξυλο έχει χρησιµοποιηθεί µόνο για την παραγωγή θερµικής ενέργειας όπου ο βαθµός απόδοσης της µετατροπής αυτής είναι αρκετά υψηλός, 70-80%. Θα µπορούσε όµως να χρησιµοποιηθεί και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µετά από καύση και παραγωγή ατµού. Ο βαθµός απόδοσης µιας τέτοιας µετατροπής είναι χαµηλός, της τάξης του 20%. Εκτός από την καύση, οι τεχνολογίες της αεριοποίησης και της πυρόλυσης του ελαιοπυρηνόξυλου δεν βρίσκονται στο στάδιο της εµπορικής εφαρµογής. Στη συνέχεια ακολουθεί η περιγραφή της διαδικασίας παραγωγής βιοκαυσίµου µε την βιοχηµική µετατροπή του ελαιοπυρήνα.

5 3. ΒΙΟΧΗΜΙΚΗ ΜΕΤΑΤΡΟΠΗ 3.1 Μέθοδος βιοδιάσπασης Η προτεινόµενη µέθοδος που ακολουθεί είναι η βιοχηµική µετατροπή του ελαιοπυρηνόξυλου για την παραγωγή βιοµεθανίου µέσω της διαδικασίας της αναερόβιας ζύµωσης. Η αναερόβια χώνευση των στερεών αποβλήτων είναι µια διαδικασία που παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για τη διαχείριση των αποβλήτων και αποτελεί µια ευρέως εφαρµοσµένη τεχνολογία. Μια τεχνολογική λύση είναι η ρύθµιση της υδατοπεριεκτικότητας των αποβλήτων σε 90 % τουλάχιστον (υγρή ζύµωση) και η επεξεργασία τους σε µικτό βιολογικό αντιδραστήρα (που χρησιµοποιείται επίσης και για τα υγρά απόβλητα). Η δεύτερη λύση είναι η επεξεργασία των αποβλήτων, µε περιεκτικότητα νερού %, σε βιο-αντιδραστήρα σταθερής κλίνης. Η αναερόβια χώνευση της βιοµάζας περιλαµβάνει τη µικροβιακή αποδόµηση σύνθετων οργανικών µορίων προς απλούστερα µόρια και γίνεται σε τρεις φάσεις : α) Τη φάση της υδρόλυσης β) Την όξινη φάση γ) Τη φάση της µεθανοποίησης Στη φάση της υδρόλυσης σύνθετα οργανικά µόρια διασπώνται σε απλούστερα µόρια. Στην όξινη φάση υδατάνθρακες, πρωτεϊνες και λίπη διασπώνται από µικροοργανισµούς σε οξέα, CO 2, H 2, NH 3 κ.ά. Στη τελική φάση H 2, CO 2, αλκοόλες, οργανικά οξέα παράγουν µε τη βοήθεια ενζύµων µεθάνιο.κατά τη διεργασία της αναερόβιας χώνευσης και οι τρεις φάσεις συµβαίνουν ταυτόχρονα και εάν κάποια φάση επικρατήσει, τότε η παραγωγή µεθανίου διαταράσσεται σοβαρά. Υπάρχουν διαφορετικές τεχνολογικές προσεγγίσεις: τα τρία στάδια µπορεί να πραγµατοποιηθούν σε έναν αντιδραστήρα (διαδικασία ενός σταδίου, one step process) ή σε δύο χωριστούς αντιδραστήρες (διαδικασία δύο σταδίων, two step process). Ποσοστό % περίπου της οργανικής ουσίας µετατρέπεται σε βιοαέριο, το οποίο µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερµότητας. Το κύριο µειονέκτηµα είναι η παραγωγή λάσπης (ιλύος) χαµηλής αξίας. Η ζύµωση στερεών παραπροϊόντων (solid state fermentation) είναι µια επεξεργασία κατά την οποία ο ελαιοπυρήνας (Λιγνο-κυτταρινούχο προϊόν) χρησιµοποιείται ως υπόστρωµα για την ανάπτυξη διάφορων µικροοργανισµών (µύκητες, ζύµες και βακτήρια). Η χηµική εξίσωση για την αναερόβια χώνευση της κυτταρίνης γράφεται : (C 6 H ) n + nh 2 O 3nCO 2 + 3nCH 4 Τα µεθανογενή βακτήρια είναι ευαίσθητα στο ph που θα πρέπει να κυµαίνεται µεταξύ 6,6 και 7,0 και πάντως όχι κάτω του 6,2. Η σύνθεση του βιοαερίου είναι περίπου 60% CH 4, 35% CO 2 και 5% άλλα αέρια όπως Η 2, Ν 2, ΝΗ 3, Η 2 S, CO, O 2, H 2 O, πτητικές αµίνες κ.ά. Η παρουσία του H 2 S στο βιοαέριο του προσδίδει διαβρωτική δράση και συνεπώς πολλές φορές απαιτείται η αποµάκρυνσή του πριν από τη χρήση του. Η αναερόβια χώνευση της βιοµάζας µπορεί να γίνει σε τρεις θερµοκρασιακές ζώνες :

6 α) Τη ψυχρόφιλη ζώνη περίπου 20 C β) Τη µεσόφιλη ζώνη περίπου 35 C γ) Τη θερµόφιλη ζώνη περίπου 55 C Όταν η χώνευση γίνεται στη ψυχρόφιλη ζώνη, ο χρόνος της χώνευσης είναι τουλάχιστον 14 ηµέρες. Σε υψηλότερες θερµοκρασίες η χώνευση γίνεται ταχύτερα και η απόδοση αυξάνεται. Τα µειονεκτήµατα της αναερόβιας επεξεργασίας για τη διαχείριση των στερεών αποβλήτων των ελαιοτριβείων είναι τα παρακάτω. Η χαµηλή περιεκτικότητα νερού των στερεών αποβλήτων, προκαλεί προβλήµατα κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, ιδιαίτερα προβλήµατα αποφράξεων. Ένα άλλο µειονέκτηµα είναι το µεγάλο χρονικό διάστηµα που απαιτείται για την έναρξη της διαδικασίας (starting-up time), ιδιαίτερα µετά από µια µεγάλη περίοδο παύσης λειτουργίας της µονάδας. Επιπλέον, η µέθοδος απαιτεί περαιτέρω προ-επεξεργασία, όπως προσθήκη ύδατος, που οδηγεί σε αύξηση των λειτουργικών δαπανών. Οι βιοαντιδραστήρες χώνευσης της βιοµάζας µπορεί να είναι συνεχούς ή διαλείποντος έργου. Για τη διατήρηση σταθερής θερµοκρασίας είναι απαραίτητη η µόνωση και πιθανώς η θέρµανση του βιοαντιδραστήρα. Το βιοαέριο που παράγεται µπορεί να αποθηκευθεί. Εφόσον αποθηκευθεί υπό συνήθη πίεση, απαιτούνται µεγάλοι αποθηκευτικοί χώροι αλλά εάν συµπιεσθεί και υγροποιηθεί, απαιτούνται υψηλές πιέσεις. Έτσι, για οικονοµικούς λόγους προτιµάται η άµεση καύση του είτε για παραγωγή θερµότητος είτε για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τα υγρά απόβλητα που αποµένουν έχουν χαµηλότερο ρυπαντικό φορτίο από τα αρχικά απόβλητα και είναι σχετικά σταθεροποιηµένα. Έχει µειωθεί η δυσοσµία τους, περιέχουν όµως παθογόνους µικροοργανισµούς. Ενδείκνυται η διάθεσή τους µε προσοχή στους αγρούς για λίπανση λόγω της υψηλής λιπασµατικής τους αξίας. Συνήθως όµως απαιτούνται αποθηκευτικοί χώρου που η κατασκευή τους κοστίζει αρκετά. Εικόνα 3.1: Σύστηµα αναερόβιας χώνευσης οργανικών αποβλήτων για τη παραγωγή βιοαερίου

7 4. ΒΙΩΣΙΜΟΤΗΤΑ ΕΠΕΝ ΥΣΗΣ 4.1 Επιλογή τόπου εγκατάστασης Όπως προαναφέρθηκε, σύµφωνα µε τα στατιστικά στοιχεία, στην Ελλάδα παράγονται ετησίως περίπου τόνοι ελαιοπυρήνα εκ των οποίων η Κρήτη κατεξοχήν ελαιοκοµική περιοχή παράγει περίπου τόνους. Η ανά έτος ποσότητα αυτή του πυρήνα στην περιφέρεια της Κρήτης ανά νοµό έχει ως εξής: Ν. Ηρακλείου περίπου τόνοι, Ν. Χανίων τ., Ν. Ρεθύµνου τ. και Ν. Λασιθίου τ.. Οι ποσότητες αυτές αποτελούν το µέσο όρο δεδοµένων των διακυµάνσεων παραγωγής ανά ελαιοκοµική περίοδο. Το έτος 2006 ο αριθµός των πυρηνελαιουργείων στην Κρήτη έφθανε τα 9, δηλαδή κατέχει το 20% του συνόλου της χώρας. Ενώ τα ελαιουργεία στην Κρήτη φθάνουν τα 612 µε κατανοµή Ν. Ηρακλείου 297, Ν. Χανίων 150, Νοµός Ρεθύµνου 85 και Ν. Λασιθίου 80, που αντιστοιχούν στο 22% της χώρας. Εποµένως σαν τόπος επιλογής εγκατάστασης της µονάδας αξιοποίησης του ελαιοπυρήνα επιλέγεται η ευρύτερη περιοχή του νοµού Ρεθύµνου, όπου η ποσοτική συλλογή του συγκεκριµένου παραπροϊόντος δείχνει να είναι η µέγιστη δυνατή, αφού θα συλλέγεται α ύλη άµεσα, γρήγορα και χωρίς µεγάλο κόστος µεταφοράς. Ένας ακόµα λόγος που επιλέγεται η Κρήτη σαν τόπος εγκατάστασης της µονάδας είναι και η προσπάθεια αυτονοµίας (κατά το µέγιστο δυνατό) του νησιού, από ενεργειακής άποψης, αφού δεν είναι ακόµα συνδεδεµένη µε το κεντρικό δίκτυο παροχής ηλεκτρικού ρεύµατος της.ε.η. 4.2 Ενεργειακό όφελος Το ενεργειακό όφελος που προκύπτει από την βιοχηµική επεξεργασία του ελαιοπυρήνα για παραγωγή βιοµεθανίου δεν έχει υπολογιστεί αναλυτικά γιατί η µέθοδος αυτή δεν έχει εφαρµοστεί ακόµα ευρέως, αφού σαν ενεργειακή αξιοποίηση του ελαιοπυρήνα έχει επικρατήσει η καύση του πυρηνόξυλου. Βέβαια σαν αποτελέσµατα της διαδικασίας έχουµε ότι µε την αναερόβια χώνευση πετυχαίνουµε την ανάκτηση του 40-50% του παραγόµενου βιοαερίου. Επίσης το ανακτηµένο βιοαέριο έχει υψηλά ποσοστά µεθανίου (περίπου 50% της σύστασης του βιοαερίου), πράγµα που το καθιστά άκρως αξιοποιήσιµο ειδικά για καύση σε µηχανές εσωτερικής καύσης. Αξίζει να σηµειωθεί το ενεργειακό όφελος από την επεξεργασία των υγρών αποβλήτων των ελαιουργείων µε τη µέθοδο της αναερόβιας χώνευσης. Οι αποδόσεις σε βιοαέριο φθάνουν τα 6 m 3 βιοαερίου ανά 1m 3 αποβλήτων των ελαιουργείων. Αν δεχθούµε ότι η παραγωγή ελαιοκάρπου στην Κρήτη κυµαίνεται στους τόνους ετησίως και η παραγωγή ελαιολάδου στους τόνους ετησίως, ο όγκος των υγρών αποβλήτων των ελαιουργείων της Κρήτης είναι περίπου m 3 ετησίως. Συνολικά µπορούν να παραχθούν: m 3 x 6 m 3 βιοαερίου / m 3 αποβλήτων = m 3 βιοαερίου ετησίως. εχόµενοι τη θερµογόνο δύναµη του βιοαερίου ίση µε kcal/nm 3 περίπου, προκύπτει ότι η ενεργειακή αξία του βιοαερίου που µπορεί να παραχθεί από τα υγρά απόβλητα των ελαιουργείων κάθε χρόνο στην Κρήτη είναι 2,25 x kcal/έτος.

8 5. ΕΝΑΛΛΑΚΤΙΚΗ ΜΕΘΟ ΟΣ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΛΑΙΟΠΥΡΗΝΟΞΥΛΟΥ 5.1 Καύση πυρηνόξυλου Σαν εναλλακτική µέθοδο αξιοποίησης του ελαιοπυρήνα προτείνεται η χρήση του σαν καύσιµο παραπροϊόν, αφού πρώτα υποστεί ξήρανση µέχρι τελικής υγρασίς περίπου 10%. Το πυρηνόξυλο που υπάρχει στον ελαιοπυρήνα είναι περίπου το 25 µε 30% και είναι καθαρό ξύλο σε µορφή ρυζιού. Το ποσοστό αυτό εξαρτάται και από το πώς είναι ρυθµισµένος ο σπαστήρας του ελαιοτριβείου. Το πυρηνόξυλο περιέχει, όπως προαναφέρθηκε, 10% περίπου νερό και αποτελεί άριστο καύσιµο µε θερµογόνο δύναµη kcal/kg. Τµήµα του παραγόµενου πυρηνόξυλου καταναλώνεται σαν καύσιµο στα πυρηνελαιουργεία για την κάλυψη των θερµικών αναγκών των εργοστασίων αυτών και το υπόλοιπο διατίθεται στην αγορά και χρησιµοποιείται σαν καύσιµο σε βιοτεχνίες (ελαιουργεία, φούρνους κλπ.), σε θερµοκήπια και σε κτίρια. Η χαµηλή τιµή του (η τιµή του ήταν 0,05 ευρώ το κιλό το 2005) σε σχέση µε την ενεργειακή του αξία, συγκρινόµενο µε το πετρέλαιο, το κάνει πολύ ελκυστικό καύσιµο. Ορισµένες φορές µικρές ποσότητες πυρηνόξυλου εξάγονται σε Ευρωπαϊκές χώρες, όπου µετά τη µπρικετοποίησή τους χρησιµοποιούνται σαν στερεό καύσιµο µε διάφορες εφαρµογές. Υποπροϊόν Μέση Θερµογόνος ύναµη(kcal/kg) EτήσιαΠαραγωγή (tons) Παραγωγή Θερµικής Ενέργειας (10 9 kcal) Πυρηνόξυλο ΞύλαΕλαιοδέντρων Κληµατίδες Ξύλα έντρωνεσπεριδοειδών Σύνολο Πίνακας 5.1: Ετήσια παραγωγή θερµικής ενέργειας από τα κύρια γεωργικά υποπροϊόντα της Κρήτης Η παραγωγή του πυρηνόξυλου στην Κρήτη το 2000 ήταν τόνοι περίπου (η παραγωγή του ποικίλει ανάλογα µε την ετήσια παραγωγή του ελαιοκάρπου) και η ενεργειακή του αξία ήταν 3,85x1011 kcal (447 GWH), ίση µε το 22,35% της καταναλωθείσης ηλεκτρικής ενέργειας στην Κρήτη (Πίνακας 5.1) το έτος αυτό (η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας στην Κρήτη το 2000 ήταν 2000 GWH). Μέχρι σήµερα στην Ελλάδα το πυρηνόξυλο έχει χρησιµοποιηθεί µόνο για την παραγωγή θερµικής ενέργειας όπου ο βαθµός απόδοσης της µετατροπής αυτής είναι αρκετά υψηλός, 70-80%. Θα µπορούσε όµως να χρησιµοποιηθεί και για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας µετά από καύση και παραγωγή ατµού. Ο βαθµός

9 απόδοσης µιας τέτοιας µετατροπής είναι χαµηλός, της τάξης του 20%. Για την αποφυγή µεταφοράς του πηρυνόξυλου µακριά από το πυρηνελαιουργείο, θα µπορούσε η µονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας να βρισκόταν στο εργοστάσιο. Ταυτόχρονα για τη βελτίωση του βαθµού απόδοσης κατά την παραγωγή ενέργειας από το πυρηνόξυλο µπορεί να χρησιµοποιηθεί η τεχνολογία συµπαραγωγής θερµότητας και ηλεκτρισµού. Στην περίπτωση αυτή η µονάδα θα λειτουργούσε κατά το χειµώνα και η συµπαραγόµενη θερµότητα θα πρέπει να χρησιµοποιηθεί είτε εντός του εργοστασίου, είτε σε παρακείµενες εγκαταστάσεις π.χ. θερµοκήπια, ή τέλος να χρησιµοποιηθεί για θέρµανση κτιρίων που βρίσκονται σε κάποια απόσταση από το εργοστάσιο µε τη µέθοδο της τηλεθέρµανσης. Η προοπτική της θέρµανσης µεγάλων δηµοσίων κτιρίων µε βιοµάζα προκύπτει από την εφαρµογή της ευρωπαϊκής οδηγίας 2003/30/ΕΚ που θα πρέπει να εφαρµοσθεί σύντοµα και στη χώρα µας. Τα πλεονεκτήµατα του πυρηνόξυλου σαν καυσίµου συνοψίζονται στα εξής: 1. Υψηλή θερµογόνος δύναµη kcal/kg 2. Χαµηλή υγρασία 10-12% 3. εν περιέχει θείο ή άλλες ρυπογόνες ουσίες 4. Η παραγωγή του είναι συγκεντρωποιηµένη.

10 6. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 1. Μ. Αποστολάκη, Σ. Κυρίτση & Χ. Σούπερ. «Το ενεργειακό δυναµικό της βιοµάζας», ΕΛΚΕΠΑ, Αθήνα Γεωργακάκης &. Νταλής. «Αξιολόγηση εγκαταστάσεων συνδυασµένης αναερόβιας χώνευσης υγρών αποβλήτων, ελαιουργείων µε παραγωγή βιοαερίου. Η περίπτωση της Κανδάνου Κρήτης». 3ο Συνέδριο Περιβαλλοντικής Επιστήµης, Μόλυβος Λέσβου, 6-9 Σεπτ. 1983, σ Γ. Βουρδουµπά «Μεθόδοι αξιοποίησης των αερίων αποβλήτων πυρηνελαιουργείων». 14ο Πανελλήνιο Συνέδριο Χηµείας, Αθήνα 15-18/3/1983. Πρακτικά συνεδρίου, σ «Μελέτη και εισήγηση µέτρων αντιµετώπισης προβληµάτων ρύπανσης περιβάλλοντος από τα ελαιουργεία». Εισήγηση οµάδας Μελέτης των υπουργείων Γεωργίας και ΥΠΕΧΩ Ε. Τευχ. 1ον, Αθήνα, Ιούλιος Γ. Βουρδουµπά. «Παραγωγή και χρήση των βιοελαίων». Γεωργία - Κτηνοτροφία, τεύχος 6, σ Γ. Βουρδουµπά «Ανασχεδιασµός της λειτουργίας πυρηνελαιουργείου για συµπαραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερµότητας». Γεωργία - Κτηνοτροφία, τεύχος 1, 1997, σ Γ. Βουρδουµπά «Εισαγωγή στις τεχνολογίες της Ενεργειακής Αξιοποίησης της βιοµάζας», ΜΑΙΧ, Χανιά Γ. Βουρδουµπά & Κ. Αντωνάκη «υνατότητες χρησιµοποίησης του πυρηνόξυλου για τη θέρµανση των νοσοκοµείων Χανίων και Ηρακλείου Κρήτης». Γεωργία - Κτηνοτροφία τεύχος 3, 2004, σελ Matthew Griffi ths. Pellets appeal Where to know for the pellet heating market in Europe, Renewable energy world, March April 2005, p Edward Milford Who needs oil? A saw mill pumps pellets. Renewable energy world, May June 2005, p Chr. Egger, Chr. Ohlinger & G. Dell. Pellets. Clean, convenient and carbon neutral. Renewable energy world, September October 2003, p Ian French. Biogas in Europe. Renewable energy world, July August 2003, p Luis Merimo. A pressing problem and an energy solution. Renewable energy world, March April 2002, p Μελέτη του ΤΕΕ. «Εκτίµηση των αερίων ρύπων από τη χρήση συµβατικών καυσίµων στην Κρήτη», Οµάδα εργασίας του Τεχνικού Επιµελητηρίου Ελλάδος, τµήµα

11 υτικής Κρήτης, Γ. Βουρδουµπάς, Ν. Ζωγραφάκης, Κ. Τσιράκη, Σ. Γιαβάση, Χανιά D.L. Klass. Biomass for renewable energy, fuels and chemicals. Academic press, Κέντρο ανανεώσιµων πηγών ενέργειας (ΚΑΠΕ). «Θέρµανση δηµόσιων κτιρίων µε ξύλα ένα βήµα προς την αειφορία» (οδηγός τοπικής αυτόδιοίησης) και «Θέρµανση µε καύσιµο ξύλο σε κατοικίες µια νέα τάση (οδηγός επενδυτών), Th. M. Mcarthy. Biogas utilization A win-win situation. Renewable energy world, Sep.-Oct. 2002, p A. M. Reddy, P. Naterndra. India s newest generation Biomass power in Andra Pradesh. Renewable energy world, Nov. Dec. 2002, p R. Overend. Biomass gasifi cation: The enabling technology. Renewable energy world, Sept.-Oct. 2000, p T. Bridgewater. Towards the biorefi nery-fast pyrolysis of biomass. Renewable energy world, Jan-Feb. 2001, p Β. Σκουλού & Α. Ζαµπανιώτου. «Αεριοποίηση πυρηνόξυλου για παραγωγή ενέργειας». Παρουσίαση στο 8ο Εθνικό Συνέδριο ΗΜΕ, Θεσσαλονίκη, 29-31/3/ Οδηγία 2002/91/ΕΕ της Ευρωπαϊκής Ένωσης για την Ενεργειακή συµπεριφορά των κτιρίων Γεωργακάκης &. Νταλής. «Αξιολόγηση εγκαταστάσεων συνδυασµένης αναερόβιας χώνευσης υγρών αποβλήτων, ελαιουργείων µε παραγωγή βιοαερίου. Η περίπτωση της Κανδάνου Κρήτης». 3ο Συνέδριο Περιβαλλοντικής Επιστήµης, Μόλυβος Λέσβου, 6-9 Σεπτ. 1983, σ