Ανάλυση Κύκλου Ζωής Θερμικών Σταθμών Συμπαραγωγής Μεγάλης Κλίμακας με Βιομάζα ως Καύσιμο - Μαγκίρη - Σκουλούδη, Δέσποινα (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών, 2018)
Στην παρούσα εργασία μελετήθηκε με τη μεθοδολογία της ανάλυσης κύκλου ζωής (Life cycle analysis, LCA) ο περιβαλλοντικός αντίκτυπος της συμπαραγωγής ηλεκτρισμού και θερμότητας σε θερμικό σταθμό συμπαραγωγής υψηλής απόδοσης επόμενης γενιάς με χρήση βιομάζας ως καύσιμο. Η μελέτη κύκλου ζωής εκπονήθηκε στο λογισμικό Sima Pro v.8.5 και η κατάστρωση καταλόγων απογραφής στηρίχθηκε κυρίως στη βάση δεδομένων ecoinvent 3.4, ενώ η ανάλυση επιπτώσεων πραγματοποιήθηκε ακολουθώντας τη μέθοδο ReCiPe 2016. Ως λειτουργική μονάδα επιλέχθηκε το 1 MJ παραγόμενης ηλεκτρικής ενέργειας. Oι κύριες κατηγορίες περιβαλλοντικών επιπτώσεων που μελετήθηκαν είναι η επίδραση στην ανθρώπινη υγεία, στην ποιότητα των οικοσυστημάτων, στους διαθέσιμους πόρους και στην κλιματική αλλαγή, με κύριες παραμέτρους τις εξής: κατανάλωση μη ανανεώσιμων πόρων (fossil resource scarcity), δυναμικό θέρμανσης του πλανήτη (global warming potential), εξάντληση ορυκτών πόρων (mineral resource scarcity), χρήση γης (land use), εξάντληση νερού (water consumption), οξίνιση χερσαίων οικοσυστημάτων (terrestrial acidification) και δημιουργία σωματιδίων (particulate matter formation). Εξετάστηκαν σενάρια καύσης διαφορετικών ειδών βιομάζας, που είτε η άμεση διαθεσιμότητα είτε το χαμηλό κόστος προμήθειάς τους δικαιολογεί την επιλογή τους ως καύσιμο για Ευρωπαϊκές μονάδες. Θα αναλυθεί η καύση των επιλεγμένων καυσίμων σε λέβητα τεχνολογίας κονιοποιημένου καυσίμου (pulverized fuel boiler, PF). Επίσης εξετάστηκαν διαφορετικές μηχανικές και φυσικοχημικές μέθοδοι προκατεργασίας του καυσίμου (πελλετοποίηση, κονιορτοποίηση, υδροθερμική ανθρακοποίηση, φρύξη, έκρηξη ατμού), ως προς την αποτελεσματικότητά τους στη μείωση των εκπομπών και του ανθρακικού αποτυπώματος της μονάδας συμπαραγωγής. Δόθηκε προσοχή στο υδατικό αποτύπωμα του κάθε σεναρίου, αλλά και στη διαχείριση της τέφρας και την ανάλυση των προβλημάτων που σχετίζονται με τη διαχείρισή της (σενάρια τέλους κύκλου ζωής). Στο τέλος πραγματοποιήθηκε σύγκριση με τις σημερινές λιγνιτικές μονάδες, ώστε να τεκμηριωθεί το περιβαλλοντικό πλεονέκτημα της μετάβασης προς την καύση βιομάζας σε μεσαία έως μεγάλη κλίμακα.