Σχεδιασμός και Τεχνοοικονομική Ανάλυση Βιοδιυλιστηρίων Μικροφυκών - Καπνίση, Μαρία (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ), 2017)
Τα βιοδιυλιστήρια είναι διυλιστήρια που χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη ανανεώσιμες πηγές, όπως είναι η βιομάζα, τα υπολείμματα ή τα απόβλητα. Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζεται σχετικά με τα βιoδιυλιστήρια τρίτης γενιάς τα οποία δεν ανταγωνίζονται τον τομέα των τροφίμων, αλλά χρησιμοποιούν ως πρώτη ύλη βιομάζα προερχόμενη από καλλιέργεια μικροοργανισμών. Τα μικροφύκη είναι μικροοργανισμοί με πολλά πλεονεκτήματα και συνιστούν ιδανική πρώτη ύλη. Οι διεργασίες που λαμβάνουν χώρα από την καλλιέργεια της βιομάζας μέχρι την παραλαβή τελικών προϊόντων σχετίζονται άμεσα με την πρώτη ύλη, δηλαδή το είδος του μικροφύκους, και το επιθυμητό τελικό προϊόν. Αξιοσημείωτο είναι το ότι πάρα πολλές από τις μεθόδους, που διέπουν όλα τα στάδια της παραγωγής είναι κοινές για τις διαφορετικές πρώτες ύλες. Κοινά είναι, επίσης, πολλά από τα προϊόντα που μπορούν να παραχθούν από μικροφύκη. Τα προϊόντα ποικίλουν από βιοκαύσιμα μέχρι υψηλής αξίας συστατικά. Η αγορά των τελευταίων, μάλιστα, χαρακτηρίζεται από έντονη κινητικότητα, καθώς βρίσκουν εφαρμογή σε πολυάριθμους τομείς. Ωστόσο, η ζήτηση και οι τιμές τους εξελίσσονται με απρόβλεπτο τρόπο, γεγονός που μπορεί να λειτουργήσει ως ανασταλτικός παράγοντας για επενδύσεις στον τομέα. Τα ευέλικτα βιοδιυλιστήρια προσφέρουν την δυνατότητα εναλλαγής της πρώτης ύλης και των διεργασιών. Με αυτό τον τρόπο μια μονάδα μπορεί να προσαρμόζεται ώστε να ανταποκρίνεται στις ανάγκες της αγοράς και να εξασφαλίζει μακροπρόθεσμη βιωσιμότητα και μέγιστη απόδοση. Στην παρούσα διπλωματική αναπτύσσεται μια μεθοδολογία για την προσέγγιση των ευέλικτων βιοδιυλιστηρίων. Σύμφωνα με αυτήν διακρίνουμε και μελετάμε τέσσερα βασικά στάδια. Το στάδιο της καλλιέργειας του μικροοργανισμού, το στάδιο της συλλογής και απομάκρυνσης του νερού, το στάδιο της εκχύλισης των ελαίων από τα κύτταρα του μικροοργανισμού και το στάδιο ανάκτησης τελικών προϊόντων. Αρχικά επιλέγουμε ως πρώτη ύλη βιοδιυλιστηρίων τρεις ποικιλίες μικροφυκών, τη Dunaliella, τον Haematococcus και τη Nannochloropsis. Στην συνέχεια σχεδιάζουμε ολοκληρωμένα βιοδιυλιστήρια για την κάθε μία ξεχωριστά και πραγματοποιούμε τεχνοοικονομική ανάλυση. Τέλος, γίνεται σύγκριση των αποτελεσμάτων με στόχο να παρουσιάσουμε το ενδεχόμενο σύστασης ενός ευέλικτου υπερβιοδιυλιστηρίου. Για την τεχνοοικονομική ανάλυση κοστολογείται ο εξοπλισμός των βιοδιυλιστηρίων με βιβλιογραφικά δεδομένα και χρήση των εξισώσεων Lang. Mε την βοήθεια λογισμικού προσομοίωσης εκτιμώνται τα λειτουργικά κόστη σε ενέργεια και πρώτες ύλες. Ύστερα από την κοστολόγηση γίνεται πρόβλεψη της οικονομικής πορείας των μεμονωμένων σεναρίων σε βάθος δεκαετίας και αξιολόγηση των τριών επενδυτικών προτάσεων με το κριτήριο της καθαρής παρούσας αξίας (ΚΠΑ) και του εσωτερικού συντελεστή απόδοσης (IRR) και παρατίθενται διαγράμματα για την εξέλιξη των χρηματορροών. Τόσο από τα διαγράμματα ροής, όσο και από τα οικονομικά αποτελέσματα ενισχύεται η παρατήρηση ότι υπάρχουν πολλά κοινά σημεία σε όλα τα στάδια της ανάλυσης. Η επικάλυψη που εμφανίζουν τα τρία σενάρια είναι πολύ μεγάλη με αποτέλεσμα να επιβεβαιώνεται η προοπτική του ευέλικτου βιοδιυλιστηρίου. Ένα γενικό συμπέρασμα που απορρέει είναι ότι τα βιοδιυλιστήρια εναλλακτικών πρώτων υλών αποτελούν έναν τομέα με πολλά περιθώρια ανάπτυξης και χώρο για περαιτέρω έρευνα.