ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΧΡΗΣΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ
ΔΡΑΣΗ ΦΙΛΙΚΗ ΠΡΟΣ ΤΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΚΑΙ ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΑΝΤΑΠΟΔΟΤΙΚΗ
Πράγματι την εποχή της κρίσης που διανύουμε, έστω και καθυστερημένα, έχει ξεκινήσει ένας σοβαρός δημόσιος, πολιτικός και επιστημονικός, διάλογος, παράλληλα με δράσεις και κινητοποιήσεις κινημάτων φορέων και κατοίκων, πάνω στα ζητήματα της διαχείρισης των απορριμμάτων.
Το «σκουπίδι» που μέχρι σήμερα θεωρείτο κάτι που πρέπει άμεσα να απομακρυνθεί από την «αυλή» μας, αναδεικνύεται σαν πηγή κέρδους. Πλέον τα απορρίμματα έχουν τα χαρακτηριστικά ενός προϊόντος με αξία που αγοράζεται και πουλιέται. Για το λόγο αυτό και τεράστια οικονομικά συμφέροντα («εθνικοί» και μη, εργολάβοι) επενδύουν στη διαχείριση τους, αποσκοπώντας σε τεράστια οικονομικά οφέλη.
Η φιλοσοφία και πρότασή μας στηρίζεται στη λογική μιας διαχείρισης φιλικής προς το περιβάλλον, με βασικά χαρακτηριστικά: τον δημόσιο χαρακτήρα, τον κοινωνικό έλεγχο, την συμμετοχή της κοινωνίας και την αποκεντρωμένη διαχείριση σε επίπεδο Δήμων ή ομάδας Δήμων . Η διαχείριση των απορριμμάτων και των αποβλήτων πρέπει να βασίζεται στην πρόληψη και μείωση του όγκου τους, διαλογή στην πηγή και επαναχρησιμοποίηση, ανακύκλωση και κομποστοποίηση. Με δεδομένα αυτά, απορρίπτουμε τον ΠΕΣΔΑ και ζητάμε την αναθεώρηση με ριζική αλλαγή του, αφού προβλέπει την κατασκευή 4 μονάδων επεξεργασίας σύμμεικτων απορριμμάτων. Ένας τέτοιος σχεδιασμός, λειτουργεί σαν ταφόπλακα των αρχών της ορθολογικής διαχείρισης και ουσιαστικά προωθεί την ανεξέλεγκτη καύση, με τις γνωστές αρνητικές συνέπειες για το περιβάλλον.
Πέρα από την οικονομική πλευρά του ζητήματος δεν πρέπει να μας διαφεύγει η σοβαρή περιβαλλοντική πλευρά.
Οι ανεξέλεγκτες χωματερές, που ακόμη λειτουργούν στην πατρίδα μας και θα οδηγήσουν στην επιβολή υψηλών προστίμων από την ΕΕ, αποτελούν πολλές εν δυνάμει «περιβαλλοντικές βόμβες», με τραγικές συνέπειες για το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία.
Η κλιματική αλλαγή είναι παρούσα. Τα εκπεμπόμενα αέρια ενισχύουν το φαινόμενο του θερμοκηπίου και προκαλούν την υπερθέρμανση του πλανήτη, με τραγικές επιπτώσεις για την ανθρωπότητα.
Όταν μιλάμε για κλιματική αλλαγή συνήθως εστιάζουμε στο διοξείδιο του άνθρακα (CO2). Δεν πρέπει όμως να μας διαφεύγουν οι σημαντικές εκπομπές του μεθανίου (CH4). Το 17% του φαινόμενου του θερμοκηπίου οφείλεται στο μεθάνιο, που είναι 21 φορές πιο επικίνδυνο από διοξείδιο του άνθρακα σύμφωνα με την IPCC. Κύρια πηγή εκπομπών μεθανίου από ανθρωπογενείς παράγοντες είναι η γεωργία, η κτηνοτροφία, οι παράνομες χωματερές, κ.α.
Με την έννοια αυτή είναι δεδομένο ότι πρέπει να προσπαθήσουμε την μείωση των εκπομπών μεθανίου από τις ανθρωπογενείς πηγές, μετατρέποντάς το σε χρήσιμη ενέργεια ή προϊόντα.
Το βιοαέριο (βιομεθάνιο όπως λέγεται αλλιώς)προέρχεται από διεργασίες βακτηριδίων κατά τη βιο-διάσπαση οργανικών ενώσεων, κάτω από αναερόβιες συνθήκες, πρόκειται δηλαδή για αναερόβια χώνευση βιομάζας.
ΠΙΝΑΚΑΣ 1.
|
ΤΥΠΙΚΗ ΣΥΣΤΑΣΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ
|
|
ΑΕΡΙΟ
|
ΤΥΠΟΣ
|
% κ.ο.
|
|
ΜΕΘΑΝΙΟ
|
CH4
|
40-70
|
|
ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΑΝΘΡΑΚΑ
|
CO2
|
30-60
|
|
ΥΔΡΟΓΟΝΟ
|
H2
|
0-1 %
|
|
ΥΔΡΟΘΕΙΟ
|
H2S
|
0-3 %
|
Πηγή: Biogas Digest. Vol.1.
Σημειώνουμε πάντως ότι παραγωγή μεθανίου γίνεται τόσο κατά την αναερόβια όσο και κατά την αερόβια σήψη οργανικών ουσιών. Κατά την αερόβια ζύμωση όμως είναι σχεδόν αδύνατο να γίνει συλλογή του μεθανίου, το οποίο αφήνεται ελεύθερο να διαφύγει στην ατμόσφαιρα.
Τα απορρίμματα και τα αστικά λύματα με μεγάλη περιεκτικότητα σε οργανική ύλη μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή βιοαέριου. Τέτοιες πρώτες ύλες είναι:
Περιττώματα και κόπροι ζώων.
Γεωργικά απορρίμματα και υπολείμματα
Οργανικά απόβλητα (πχ από βιομηχανίες τροφίμων, λαϊκές αγορές, απορρίμματα εστιατορίων κ.α.)
Λυματολάσπη από βιολογικούς καθαρισμούς
Προϊόντα από ενεργειακές καλλιέργειες κ.α.
ΠΙΝΑΚΑΣ 2
ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΩΤΗ ΥΛΗ
| Πρώτη ύλη |
Οργανική ύλη |
Αναλογία C:N |
Ξηρά Ουσία % |
Πτητικά στερεά της ΞΟ % |
Παραγωγή βιοαερίου m3/kg VS |
Ανεπιθύμητες ύλες |
Άλλα ανεπιθύμητα υλικά |
| Πολτός γουρουνιών |
Υδατάνθρακες πρωτεΐνες, λιπίδια |
3-10 |
3-8 |
70-80 |
0,25-0,50 |
Ξύλο, τρίχες, νερό, άμμος, |
Αντιβιοτικά, απολυμαντικά |
| Πολτός βοοειδών |
Υδατάνθρακες πρωτεΐνες, λιπίδια |
6-20 |
5-12 |
80 |
0,20-0,30 |
Τρίχες, νερό, άμμος, άχυρα |
Αντιβιοτικά, απολυμαντικά |
| Πολτός πουλερικών |
Υδατάνθρακες πρωτεΐνες, λιπίδια |
3-10 |
10-30 |
80 |
0,35-0,60 |
Φτερά, άμμος |
Αντιβιοτικά, απολυμαντικά, ιόντα NH4+ |
| Υπολείμματα σφαγείων |
Υδατάνθρακες πρωτεΐνες, λιπίδια |
3-5 |
15 |
80 |
0,40-0,68 |
Ζωϊκοί ιστοί |
Αντιβιοτικά, απολυμαντικά |
| Τυρόγαλα |
Λακτόζη, πρωτεΐνες |
|
8-12 |
90 |
0,33-0,80 |
Διάφορες ακαθαρσίες |
|
| Ορρός γάλακτος |
Λακτόζη, πρωτεΐνες |
|
20-25 |
90 |
0,80-0,95 |
Διάφορες ακαθαρσίες |
|
| Λάσπη επίπλευσης |
Πρωτεΐνες, λιπίδια |
|
|
|
|
Ζωϊκοί ιστοί |
Βαριά μέταλλα, οργανικοί ρύποι, απολυμαντικά |
| Αποπλύματα ζύμωσης |
Υδατάνθρακες |
4-10 |
1-5 |
80-95 |
0,35-0,78 |
Μη διασπαρμένα υπολείμματα φρούτων |
|
| Άχυρο |
Υδατάνθρακες λιπίδια |
80-100 |
70-90 |
80-90 |
0,15-0,35 |
Άμμος |
|
| Απόβλητα κήπων |
|
100-150 |
60-70 |
90 |
0,20-0,50 |
Χώμα, κυτταρίνη |
Φυτοφάρμακα |
| Χλόη |
|
12-25 |
20-25 |
90 |
0,55 |
Άμμοι |
Φυτοφάρμακα |
| Απόβλητα φρούτων |
|
35 |
15-20 |
75 |
0,25-0,50 |
|
|
| Ιχθυέλαιο |
Λιπίδια |
|
|
|
|
|
|
| Έλαια σόγιας, μαργαρίνη |
Φυτικά έλαια |
|
|
|
|
|
|
| Οινόπνευμα |
Αλκοόλη |
|
|
|
|
|
|
| Υπολείμματα τροφίμων |
|
|
10 |
80 |
0,30-0,60 |
Κόκαλα, είδη συσκευασίας |
Απολυμαντικά |
| Οικιακά απόβλητα |
|
|
|
|
|
Πλαστικά, μέταλλα, ξύλο, γυαλί, πέτρες |
Βαριά μέταλλα, οργανικοί ρύποι, |
| Λυματολάσπη |
|
|
|
|
|
|
Βαριά μέταλλα, οργανικοί ρύποι, |
Πηγή: ΚΑΠΕ: Εγχειρίδιο βιοαερίου.
Η περιεκτικότητα σε μεθάνιο του βιοαερίου εξαρτάται από την πηγή προέλευσής του, συνοδεύεται από μεγάλο ποσοστό διοξειδίου του άνθρακα, ενώ υπάρχουν και μικρές ποσότητες αζώτου, υδρογόνου, υδρόθειου και υδρατμών.
ΠΙΝΑΚΑΣ 3: ΣΥΣΤΑΣΗ ΑΚΑΤΕΡΓΑΣΤΟΥ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ
|
ΣΥΣΤΑΤΙΚΟ
|
ΑΕΡΙΟ ΧΩΜΑΤΕΡΗΣ
|
ΑΕΡΙΟ ΑΠΟ ΙΛΥ ΒΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ
|
ΑΕΡΙΟ ΑΠΟ ΙΛΥ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΏΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ
|
ΦΥΣΙΚΟ ΑΕΡΙΟ
Μ.Ο.
|
|
CH4
|
47 %
|
67 %
|
77 %
|
91,1 %
|
|
CO2
|
35 %
|
33 %
|
23 %
|
0,5 %
|
|
N2
|
16 %
|
0,2 %
|
Ίχνη
|
0,6 %
|
|
O2
|
2 %
|
Ίχνη
|
Ίχνη
|
Ίχνη
|
|
H2
|
Ίχνη
|
Ίχνη
|
Ίχνη
|
Ίχνη
|
|
H2S
|
300 ppm
|
<10 ppm
|
<10 ppm
|
Ίχνη
|
|
CnHm
|
50 ppm
|
<10 ppm
|
<10 ppm
|
7,8 %
|
Πηγή: city of Gothenburg
Το βιοαέριο επειδή έχει μεγάλη περιεκτικότητα σε μεθάνιο, έχει χρήσεις παρόμοιες με το φυσικό αέριο, δηλαδή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας.
Το βιοαέριο μπορεί να υποστεί εξευγενισμό, με την απομάκρυνση του περιεχόμενου διοξείδιου του άνθρακα και ορισμένων βλαβερών ουσιών (π.χ. υδρόθειο) και να αποκτήσει σύσταση παρόμοια με αυτή του φυσικού αερίου. Οι πιο συνηθισμένοι τρόποι αφαίρεσης του διοξειδίου του άνθρακα είναι η απορρόφηση μέσω νερού ή οργανικών διαλυτών και η προσρόφηση (με μετάπτωση πίεσης). ‘Άλλες τεχνικές που χρησιμοποιούνται είναι καθαρισμός μέσω μεμβρανών ή μέσω κρυογενικού διαχωρισμού. Το έτσι εμπλουτισμένο βιοαέριο συνηθίζεται να ονομάζεται σαν βιομεθάνιο.
ΠΙΝΑΚΑΣ 4: ΚΟΣΤΟΣ ΕΠΙΛΕΓΜΕΝΩΝ ΜΕΘΟΔΩΝ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ ΒΙΟΑΕΡΙΟΥ
|
ΜΕΘΟΔΟΣ ΚΑΘΑΡΙΣΜΟΥ
|
ΚΟΣΤΟΣ σε €/Nm3
|
|
Water and Polyethylene Glycol Scrubbing
|
0,13
|
|
Chemical Absorption
|
0,17
|
|
Pressure Swing Adsorption
|
0,40
|
|
Membrane
|
0,12
|
|
Cryogenic separation
|
0,44
|
Πηγή: CSANR research report 2010-11
Το υπόλειμμα που παραμένει από την Αναερόβια χώνευση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σαν ένα φτηνό οργανικό εδαφοβελτιωτικό και λίπασμα (κομπόστ).
ΠΙΝΑΚΑΣ 5: ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΘΡΕΠΤΙΚΑ ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΕ ΤΗΝ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ ΤΟΥ ΠΟΛΤΟΥ
|
Πρώτη ύλη
|
Ξηρή ουσία
%
|
Ν
kg/ton
|
NH4 –N
kg/ton
|
P
kg/ton
|
K
kg/ton
|
pH
|
|
Πολτός βοοειδών
|
6,0
|
5,0
|
2,8
|
0,8
|
3,5
|
6,5
|
|
Πολτός χοίρων
|
4,0
|
5,0
|
3,8
|
1,0
|
2,0
|
7,0
|
|
Χωνευμένος πολτός
|
2,8
|
5,0
|
4,0
|
0,9
|
2,8
|
7,5
|
Πηγή: ΚΑΠΕ: Εγχειρίδιο βιοαερίου.
Αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, η οποία αποθηκεύεται (σε αντίθεση με άλλες ΑΠΕ) και το σημαντικό μπορεί να καταναλωθεί εκεί που παράγεται, γεγονός που αποφέρει μακροοικονομικά οφέλη.
ΣΧΗΜΑ 1.- ΤΟ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΣΑΝ ΑΝΑΝΕΩΣΙΜΗ ΠΗΓΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
Πηγή: http://www.solarpowerwindenergy.org/2009/12/14/biogas-as-a-form-of-renewable-energy/
Η χρήση του αποφέρει επίσης σημαντικά περιβαλλοντικά οφέλη λόγω της προστασίας του εδάφους (μείωση χρήσης χημικών λιπασμάτων και εδαφοβελτιωτικών), νερών (μη απόρριψη αποβλήτων) και αέρα (μείωση των εκπομπών μεθανίου), αλλά και της ξυλώδους βλάστησης (μείωση της υλοτομίας, που σήμερα την περίοδο της κρίσης αναπτύσσεται επικίνδυνα και πολλές φορές λαθραία).
Αλλά το σημαντικότερο περιβαλλοντικό πλεονέκτημα του βιοαερίου είναι η μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Τα οργανικά υλικά και η βιομάζα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή του βιοαερίου, έχουν ήδη δεσμεύσει, μέσω της θρέψης και της πέψης, διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα. Με την έννοια αυτή δεν προστίθεται νέα ποσότητα αερίων του θερμοκηπίου, που θα προέρχονταν από την καύση ποσοτήτων συμβατικών καυσίμων. Δηλαδή μπορούμε να πούμε ότι γίνεται ανακύκλωση του διοξειδίου του άνθρακα, που υπάρχει στην ατμόσφαιρα.
Εγκαταστάσεις παραγωγής βιοαερίου μπορούν να λειτουργήσουν σε διάφορες κλίμακες:
Εγκαταστάσεις οικογενειακής κλίμακας
Εγκαταστάσεις κλίμακας αγροκτήματος και
Κεντρικές εγκαταστάσεις.
Η παραγωγή και χρήση του είναι ιδιαίτερα διαδεδομένη παγκόσμια, από την Αφρική και την Ασία (κυρίως οικογενειακής κλίμακας) μέχρι τις ΗΠΑ και την Αυστραλία, όπου έχουμε εκτός από μεγάλες μονάδες παραγωγής βιοαερίου και αποκεντρωμένες σε επίπεδο λίγων αγροκτημάτων και Δήμων. Πρέπει να γνωρίζουμε επίσης ότι στις Σκανδιναβικές χώρες το βιοαέριο κινεί και λεωφορεία, ενώ στην Δανία κυριαρχεί το μοντέλο κεντρικού συστήματος χώνευσης στο κέντρο της πόλης, όπου συγκεντρώνονται απόβλητα μιας ευρύτερης τοποθεσίας. Συνολικά στην Ευρώπη λειτουργούν περί τις 2000 μονάδες παραγωγής βιοαερίου, αξιοποιώντας αγροτικά, βιομηχανικά απόβλητα και απορρίμματα.
Στην Ελλάδα, με βάση τα στοιχεία του ΚΑΠΕ το 2007 λειτουργούν περί τις 15 μονάδες παραγωγής βιοαερίου, η μεγαλύτερη όμως παραγωγή βιοαερίου έγινε στην Αττική.
Για τον μήνα Φεβρουάριο του 2011 η ΔΕΣΜΗΕ δίνει εγκατεστημένη ισχύ 41,5Μw και συνολική παραγωγή ενέργειας 33ΜWH το 2010. Το βιοαέριο καλύπτει μόνο 1% της συνολικής παραγωγής ενέργειας από ΑΠΕ (ΔΕΣΜΗΕ Φεβρουάριος 2011).
Συνοψίζοντας, θεωρούμε ότι στην πρόταση μας για αποκεντρωμένη διαχείριση απορριμμάτων από ομάδες Δήμων , η παραγωγή βιοαερίου με μικρές μονάδες, που θα αξιοποιούν τα κλαδέματα, τα απόβλητα λαϊκής αγοράς, οικιακά οργανικά, λυματολάσπη κ.α.(ανάλογα με την περιοχή), μπορεί να συνυπάρξει αρμονικά με τη διαλογή στην πηγή , την ανακύκλωση και μάλιστα με ανταποδοτικότητα και όφελος για την κοινωνία και το περιβάλλον.
ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ
| I.P.C.C. |
WGI The Physical Science Basis |
IPCC Secretariat |
Geneva |
2007
|
| I.P.C.C. |
WGII Impacts, Adaptions and Vulnerability |
IPCC Secretariat |
Geneva |
2007
|
| I.P.C.C. |
WGIII Mitigation of Climate Change |
IPCC Secretariat |
Geneva |
2007
|
| I.P.C.C. |
Summary for Policymakers |
2007
|
| Κ.Α.Π.Ε. |
Πακέτο Εργασίας 2: Βιοαέριο στην Ελλάδα |
Αθήνα |
2009
|
| Zhao Q. et al |
Purification Technologies for Biogas Generated by Anaerobic Digestion |
CSANR Research report 2010-11 |
Washington |
2010
|
| Kossman W, Poenitz U. |
Biogas Digest Vol 1 |
ISAT/GTZ |
Frankfurt |
n.d. |
| Κ.Α.Π.Ε. |
Εγχειρίδιο βιοαέριου |
Big East programm |
Αθήνα |
n.d. |
Χαρά Καφαντάρη, Γεωλόγος
Χαρά Καφαντάρη 