Εκτίμηση και μελέτη αξιοποίησης των διαθέσιμων ροών λιγνοκυτταρινικής βιομάζας στην Ελλάδα μέσω αεριοποίησης μικρής κλίμακας - Αλατζάς, Σπυρίδων (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Αγρονόμων και Τοπογράφων Μηχανικών, 2017)
Η Ελλάδα λόγω των γεωμορφολογικών και κλιματολογικών χαρακτηριστικών της είναι ιδανική για αξιοποίηση των ΑΠΕ σε έργα μικρής και μεσαίας κλίμακας, τα οποία θα εναρμονίζονται με την γενικότερη φυσιογνωμία της χώρας και το φυσικό της περιβάλλον. Εφαλτήριο για την ανάπτυξη των ΑΠΕ αποτέλεσε η εφαρμογή της Ευρωπαϊκής Νομοθεσίας και η μετέπειτα εναρμόνιση της Εθνικής, για την επίτευξη των ενεργειακών στόχων αρχικά έως το 2020. Παρά την δυσμενή οικονομική συγκυρία, η Ελλάδα στόχευσε και ανέπτυξε έργα ΑΠΕ με αξιοποίηση κυρίως της ηλιακής, αιολικής και υδροηλεκτρικής ενέργειας. Τα εν λόγω έργα μπορεί να έφεραν την χώρα πιο κοντά στον στόχο της συμμετοχής των ΑΠΕ κατά 20% στην ηλεκτροπαραγωγή κυρίως, δημιούργησαν στον αντίποδα αρκετά προβλήματα περιβαλλοντικής, χωροταξικής και τέλος, οικονομικής φύσεως στους επενδυτές και στα δημόσια ταμεία εξαιτίας του ασαφούς και συνεχώς μεταβαλλόμενου θεσμικού πλαισίου και της μη ορθής λειτουργίας των ελεγκτικών μηχανισμών. Η αξιοποίηση της βιομάζας παρότι αποτελεί και αυτή μία μορφή ΑΠΕ και στην Ευρώπη μια διαδομένη πρακτική για παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας, στην Ελλάδα δεν τυγχάνει ανάλογου ενδιαφέροντος. Η προσπάθεια διερεύνησης του φαινομένου αυτού ξεκίνησε στην παρούσα διατριβή από την ανάλυση των κυριότερων σημείων του κοινοτικού και εθνικού θεσμικού πλαισίου για αξιοποίηση της βιομάζας και παρά την ύπαρξη πολυάριθμων κοινοτικών οδηγιών και Ελληνικών Νόμων και Υπουργικών Αποφάσεων αλλά και σημαντικού επενδυτικού ενδιαφέροντος, σχεδόν ο καθολικός αριθμός των έργων παρέμειναν σε αδειοδοτικό στάδιο. Αιτία αυτού, είναι η ασάφεια του θεσμικού πλαισίου όσον αφορά τις χρήσεις γης, την προστασία του περιβάλλοντος και του γενικότερου επιχειρησιακού σχεδιασμού της εκάστοτε περιοχής, πολύ χρήσιμα «όπλα» στην παρεμπόδιση της υλοποίησης έργων βιομάζας. Ορισμένα έργα στην Ευρώπη μπορούν να δείξουν τον δρόμο στην Ελλάδα για ορθολογική αξιοποίηση της βιομάζας όπως είναι αυτά που παρουσιάστηκαν στην συγκεκριμένη εργασία, όπως είναι το Gast Project στο Nότιο Τιρόλο και το Project Emå Dairy στο Hultsfred της Σουηδίας. Στην Ελλάδα αξιόλογη προσπάθεια είναι η ανάπτυξη εδώ και μερικά χρόνια μιας κινητής μονάδας αεριοποίησης μικρής κλίμακας το «SMARt-CHP biomass energy» με στόχο να ξεπεράσει τις αδειοδοτικές και γραφειοκρατικές δυσκολίες και να αποτελέσει οδηγό για μελλοντικά αντίστοιχα έργα. Η Ελλάδα μπορεί να μην χαρακτηρίζεται από υψηλή γεωργική και κτηνοτροφική παραγωγή, εν τούτοις στην παρούσα εργασία έγινε προσπάθεια υπολογισμού τόσο του συνολικού δυναμικού βιομάζας για τις πηγές λιγνοκυτταρίνης που ενδιαφέρουν την τεχνολογία της αεριοποίησης, όσο και του αντίστοιχου δυναμικού των επιμέρους Περιφερειακών Ενοτήτων με τα αποτελέσματα να είναι άκρως ενθαρρυντικά αναλογικά βεβαίως με το μέγεθος της Ελλάδας και σε συσχέτιση με την ενεργειακή κατανάλωσή της. Ιδιαίτερη σημασία για την αξιοποίηση της βιομάζας, την αποδοτικότητά της στην καύση και το περιβαλλοντικό της αποτύπωμα είναι τα χημικά και ποιοτικά της χαρακτηριστικά. Παρουσιάζονται ως εκ τούτου οι τιμές για την καθαρή θερμογόνο δύναμη, το ποσοστό υγρασίας και την περιεκτικότητα σε τέφρα πηγών βιομάζας που είναι πιθανό να συναντηθούν στον Ελλαδικό χώρο. Ο υπολογισμός αυτός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για στοχευμένη ανάπτυξη έργων αεριοποίησης σε συγκεκριμένες περιοχές με σκοπό την ταυτόχρονη επίλυση ενεργειακών αλλά και περιβαλλοντικών ζητημάτων που σχετίζονται με την ανεξέλεγκτη διάθεση της βιομάζας. Με βάση την πηγή της βιομάζας που αναλύθηκε, η πλέον ενδεδειγμένη θερμική μέθοδος αξιοποίησής της είναι η τεχνολογία της αεριοποίησης, μια διαδικασία που μετατρέπει οργανικά ή ορυκτά καύσιμα με βάση τον άνθρακα, σε μονοξείδιο του άνθρακα, υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα. Παρουσιάζονται οι αντιδράσεις που λαμβάνουν χώρα κατά την διάρκειά της, τα πλεονεκτήματα της τεχνολογίας και οι σημαντικότεροι τύποι αεριοποιητών σταθερής κλίνης (fixed bed), ρευστοποιημένης κλίνης κυκλοφορίας (circulating fluidized bed), εξαναγκασμένης ροής (entrained flow). Αναφέρεται ο κάθε τύπος σε τι μεγέθους έργα μπορεί να χρησιμοποιηθεί, τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα από την χρήση του καθώς και τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά του καυσίμου στην είσοδό του. Παρουσιάζονται στη συνέχεια τα τεχνικά χαρακτηριστικά κάποιων δοκιμασμένων τεχνολογιών αεριοποιητών στην Ευρώπη που έχουν τις προδιαγραφές να χρησιμοποιηθούν σε έργα μικρής και μεσαίας κλίμακας στην Ελλάδα όπως είναι η Urbas, η Pyrox, η Ankur, η Spanner, η Burkhardt, η Mothermik και η Kuntschar. Η εργασία ολοκληρώνεται με την τεχνοοικονομική μελέτη και μελέτη χωροθέτησης μιας μονάδας αεριοποίησης στην ευρύτερη περιοχή της Καλαμάτας, στην Περιφερειακή Ενότητα της Μεσσηνίας. Η περιοχή επιλέχθηκε με βάση το εξαιρετικό δυναμικό βιομάζας σε κλαδέματα δενδρωδών καλλιεργειών που ανέρχονται στους 401.130 τόνους ετησίως, ενώ η θέση εγκατάστασης με βάση τις χρήσεις γης και τον περιορισμό του κόστους μεταφοράς της βιομάζας από τις πηγές της. Η μονάδα που προτείνεται είναι ισχύος 850KW τεχνολογίας Pyrox και θα γειτνιάζει με άλλα έργα ΑΠΕ συμβάλλοντας στο πράσινο αποτύπωμα της ευρύτερης περιοχής. Λήφθηκαν υπόψη χωροτακτικά και περιβαλλοντικά κριτήρια, αναλύθηκαν οι βασικότεροι τεχνικοί και λειτουργικοί παράμετροι της εγκατάστασης και δυο διαφορετικά επενδυτικά σχέδια για την υλοποίησή της, με τα αποτελέσματα να επιβεβαιώνουν την αναγκαιότητα του έργου για την συμβολή του στην τοπική οικονομική ανάπτυξη και την αξιοποίηση των αποβλήτων και κατ’ επέκταση την προστασία του φυσικού οικοσυστήματος.