Η πατρινή Χημικός Μηχανικός Δρ. Γεωργία Αντωνοπούλου του Εργαστηρίου Περ/κής Βιοτεχνολογίας του ΙΤΕ/ ΙΕΧΜΗ εξηγεί στον «Ν», πώς αυτή η πηγή μπορεί να αξιοποιηθεί υπέρ των πολιτών
ΤΟΥ ΑΝΔΡΕΑ ΚΟΛΛΙΟΠΟΥΛΟΥ
antrekoll@hotmail.com
Η ενεργειακή κρίση που πλέον έχει φτάσει στις πόρτες μας και στην καθημερινότητα μας, η ανάγκη για επιβράδυνση του φαινομένου της κλιματικής αλλαγής και γενικότερα η προσπάθεια για βελτίωση της ποιότητας της ζωής του σύγχρονου ανθρώπου, όπως και των επόμενων γενιών, έχει οδηγήσει τους επιστήμονες και τους ερευνητές στην αναζήτηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας.
Μια από αυτές της πηγές ενέργειας είναι η βιομάζα, με το Πανεπιστήμιο Πατρών να πρωταγωνιστεί και σε αυτό το ερευνητικό πεδίο. Η Πατρινή Χημικός Μηχανικός Δρ. Γεωργία Αντωνοπούλου του Εργαστηρίου Περιβαλλοντικής Βιοτεχνολογίας του Ινστιτούτου Επιστημών Χημικής Μηχανικής (ΙΤΕ/ ΙΕΧΜΗ) μιλάει στον «Νεολόγο» για τη βιομάζα, την βιοενέργεια, τον ρόλο που μπορεί να έχει η Πάτρα, αλλά και το στάδιο που βρίσκονται οι έρευνες της ομάδας της, με επικεφαλής τον καθηγητή Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ, Γεράσιμο Λυμπεράτο,
Γιατί η βιομάζα αποτελεί την περισσότερο υποσχόμενη ενεργειακή πηγή;
Πρόκειται για μια πηγή ενέργειας, που είναι ανεξάντλητη, ανανεώσιμη, χαμηλού ή μηδενικού κόστους και πολύ φιλική προς το περιβάλλον, γιατί κατά την καύση της, το ισοζύγιο του διοξειδίου του άνθρακα (CO2) είναι μηδενικό.
Με άλλα λόγια η καύση της δεν συνεισφέρει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Επιπλέον, στην περίπτωση που η ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας λαμβάνει χώρα στην περιοχή της παραγωγής της, τότε αυξάνεται η απασχόληση σε τοπικό επίπεδο, με συνεπακόλουθη την κοινωνική και οικονομική ανάπτυξη της περιοχής αυτής.
Πείτε μας με δύο λόγια τι είναι βιομάζα και τι βιοενέργεια;
Ως βιομάζα ορίζεται η ύλη που έχει βιολογική (οργανική) προέλευση. Εμπεριέχει ένα ευρύ φάσμα υλικών όπως τα φυτικά και δασικά υπολείμματα (καυσόξυλα, κλαδοδέματα, άχυρα, πριονίδια, ελαιοπυρήνες, κουκούτσια), τα ζωικά απόβλητα (κοπριά, άχρηστα αλιεύματα), τα ενεργειακά φυτά, δηλαδή φυτά που καλλιεργούνται για να χρησιμοποιηθούν ως πηγή ενέργειας, καθώς επίσης τα υπολείμματα της βιομηχανίας τροφίμων, της αγροτικής βιομηχανίας και το βιοαποδομήσιμο κλάσμα των αστικών απορριμμάτων (βιο-απόβλητα). Η ενέργεια που προκύπτει από την αξιοποίηση της βιομάζας καλείται βιοενέργεια.
Πως η βιομάζα μετατρέπεται σε βιοενέργεια και πώς αυτή μπορεί να μπει στην καθημερινότητα μας;
Η ενεργειακή αξιοποίηση της βιομάζας μπορεί να γίνει κυρίως μέσω θερμοχημικών (καύση, πυρόλυση, αεριοποίηση) και βιολογικών τεχνολογιών (αερόβια, αναερόβια επεξεργασία). Χρησιμοποιείται κυρίως για την παραγωγή θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας αλλά και την παραγωγή υγρών, στερεών και αερίων καυσίμων που καλούνται βοκαύσιμα. Παραδείγματα στερεών βιοκαυσίμων αποτελούν τα πέλλετ ξύλου, οι μπριγκέτες, τα πυρηνόξυλα, και τα καυσόξυλα. Παραδείγματα υγρών βιοκαυσίμων αποτελούν η βιοαιθανόλη και το βιοντήζελ τα οποία έχουν συχνή εφαρμογή ως καύσιμα κίνησης, ενώ γνωστά αέρια καύσιμα είναι το βιοαέριο (μεθάνιο) και το βιο-υδρογόνο.
Η χρήση της βιομάζας στην καθημερινότητα των ανθρώπων χρονολογείται εκατομμύρια χρόνια πριν, όπου μέσω της καύσης των ξύλων οι πρωτόγονοι κάλυπταν τις ανάγκες τους για να ζεσταθούν και να μαγειρέψουν. Αλλά και μέχρι σήμερα, κυρίως οι αγροτικοί πληθυσμοί, τόσο της Αφρικής, της Ινδίας και της Λατινικής Αμερικής, όσο και της Ευρώπης, για να ζεσταθούν, να μαγειρέψουν και να φωτιστούν χρησιμοποιούν ξύλα, φυτικά υπολείμματα και ζωικά απόβλητα.
Τι μπορεί να προσφέρει τα επόμενα χρόνια η βιοενέργεια σε σχέση με το πρόβλημα της ενεργειακής κρίσης;
Το δυναμικό της βιομάζας σε παγκόσμιο επίπεδο είναι τεράστιο και θα μπορούσε να καλύψει πλήρως τις ενεργειακές ανάγκες του πλανήτη. Δυστυχώς, κατά ένα μεγάλο μέρος, παραμένει αναξιοποίητο. Συγκεκριμένα, η ετήσια παραγωγή ανέρχεται σε 172 δισεκ. τόνους ξηρού υλικού, με ενεργειακό περιεχόμενο δεκαπλάσιο της ενέργειας που καταναλώνεται παγκοσμίως στο ίδιο διάστημα. Εντούτοις, μόνο το 1/7 της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας καλύπτεται από τη βιομάζα και αφορά κυρίως τις παραδοσιακές χρήσεις της (καυσόξυλα κλπ.).
Στην Ελλάδα, τα πράγματα δεν είναι διαφορετικά. Τα διαθέσιμα γεωργικά και δασικά υπολείμματα αλλά και οι ενεργειακές καλλιέργειες αντιστοιχούν ενεργειακά στο 30-40% της ποσότητας του πετρελαίου που καταναλώνεται ετησίως, αλλά μόλις το 3% περίπου των ενεργειακών αναγκών της χώρας καλύπτεται από τη χρήση της διαθέσιμης βιομάζας.
Αυτό πιστεύετε ότι θα αλλάξει;
Αυτό θα αλλάξει, ευτυχώς αναγκαστικά, τα επόμενα χρόνια. Και ήδη τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει σημαντικά βήματα προς τη σωστή κατεύθυνση. Κι αυτό γιατί, το 2015, με τη Συμφωνία των Παρισίων, οι χώρες της ΕΕ συμφώνησαν ότι η ΕΕ θα γίνει η πρώτη κλιματικά ουδέτερη οικονομία και κοινωνία έως το 2050. Στη συνέχεια, τον Δεκέμβριο του 2020, τα κράτη μέλη της ανέλαβαν τη δέσμευση της μείωσης των εκπομπών κατά τουλάχιστον 55% σε σύγκριση με τα επίπεδα του 1990, έως το 2030 και είναι πλέον απόλυτα αποφασισμένα να την εφαρμόσουν. Όλα λοιπόν δείχνουν ότι το ευρωπαϊκό ενεργειακό μοντέλο έχει αλλάξει και ακόμα και χώρες, όπως η Ελλάδα, που είναι πιο πίσω, θα πρέπει να κάνουν ουσιαστικά βήματα στην κατεύθυνση αυτή. Άρα είναι προφανές ότι η βιομάζα θα παίξει σημαίνοντα ρόλο στον παγκόσμιο αλλά και ελληνικό ενεργειακό χάρτη.
Με ποιον τρόπο η βιομάζα μπορεί να δώσει ανάσα στα μεγάλα αστικά κέντρα στο ζήτημα της διαχείρισης των σκουπιδιών;
Όπως προανέφερα, τα αστικά οργανικά απορρίμματα (βιο-απόβλητα), που αποτελούν το 70 % περίπου των αστικών απορριμμάτων (των σκουπιδιών δηλαδή), αποτελούν μια σημαντική πηγή βιομάζας. Μια πολύτιμη δηλαδή πρώτη ύλη, η οποία θα μπορούσε μέσω κατάλληλων διεργασιών, να μετατραπεί σε μια σειρά χρήσιμων προϊόντων και βιοκαυσίμων, τα οποία θα μπορούσαν να λύσουν ένα μεγάλο μέρος των ενεργειακών αναγκών σε αστικό επίπεδο.
Η σωστή διαχείριση των αστικών απορριμμάτων χρειάζεται α) σωστή διαλογή στην πηγή, δηλαδή καλό διαχωρισμό των ξεχωριστών ρευμάτων αποβλήτων σε κάδους διαφορετικού χρώματος, β) ανακύκλωση των ανακυκλώσιμων υλικών όπως πλαστικό, γυαλί κτλ. και γ) αξιοποίηση των βιο-αποβλήτων είτε για παραγωγή κομπόστ, που είναι εδαφοβελτιωτικό, είτε για παραγωγή βιοαερίου (καύσιμο το οποίο χρησιμοποιείται για παραγωγή ηλεκτρισμού, θερμότητας και ως καύσιμο μεταφορών), είτε μετά από κατεργασία, όπως η ξήρανση, για παραγωγή πέλλετ. Σε κάθε περίπτωση, η αξιοποίηση του μεγαλύτερου μέρους των σκουπιδιών, είναι μια νέα, υποσχόμενη προοπτική που, πέρα από τα χρήσιμα προϊόντα που δημιουργεί, συμβάλει και στη βιωσιμότητα του τρόπου διάθεσής τους, μειώνοντας δραματικά την ανάγκη για ταφή τους σε χώρους υγειονομικής ταφής απορριμμάτων (ΧΥΤΑ), στο 90%.
Σε εθνικό επίπεδο που βρισκόμαστε σε ότι αφορά την διαμόρφωση ενός πεδίου που να αξιοποιεί όλα τα παραπάνω;
Ο στρατηγικός και πολιτικός σχεδιασμός της χώρας για τη διαχείριση των αποβλήτων της αποτυπώνεται στο Εθνικό Σχέδιο Διαχείρισης Αποβλήτων (ΕΣΔΑ). Ο ΕΣΔΑ έχει καθορίσει τους στόχους για την επόμενη δεκαετία, όπου μεταξύ των άλλων περιλαμβάνει τη μείωση της ταφής των αστικών στερεών αποβλήτων (σκουπιδιών) σε ΧΥΤΑ, σε ποσοστό μικρότερο του 10% το έτος 2030, φέρνοντας τον συγκεκριμένο στόχο πέντε χρόνια νωρίτερα από τις ευρωπαϊκές κατευθύνσεις, οι οποίες προβλέπουν μέγιστο ποσοστό ταφής 10% το έτος 2035. Αυτό σημαίνει ότι το επόμενο διάστημα θα αναπτυχθούν πολλές δράσεις με έμφαση στην πρόληψη και μείωση της παραγωγής αποβλήτων, τον περιορισμό της χρήση φυσικών πόρων και την ανάπτυξη νέων τεχνολογιών, με τελικό σκοπό τη μετάβαση σε μια κυκλική και αειφόρο οικονομία.
Η Πάτρα τι ρόλο θα μπορούσε να παίξει σε αυτή την προσπάθεια;
Η Πάτρα, ως ένα μεγάλο αστικό κέντρο, έχει θέσει ανάλογους στόχους, σε τοπικό επίπεδο, ώστε τα επόμενα χρόνια να ακολουθήσει ένα αειφόρο μοντέλο σε ότι αφορά τη διαχείριση των αποβλήτων της. Δεδομένου και των ιδιαίτερων προβλημάτων που αντιμετωπίζει σχετικά με την ταφή των αποβλήτων της, νομίζω πως η μετάβαση στο μοντέλο αυτό, αποτελεί επιτακτική ανάγκη. Από όσο γνωρίζω, τα επόμενα χρόνια θα αναπτυχθούν συντονισμένες δράσεις διαλογής στην πηγή, οικιακής κομποστοποίησης του περιεχομένου του καφέ κάδου και ανακύκλωση των υπόλοιπων ρευμάτων, σε ειδικό χώρο, υψηλής τεχνολογίας, που θα φτιαχτεί σε χώρο έξω από την πόλη. Με όλα αυτά, ελπίζω πραγματικά, μέχρι το 2030, η πόλη μας να έχει γίνει πρότυπο σε ολόκληρη την Ελλάδα.
Πείτε μας δύο λόγια για την ομάδας σας και τους επιστημονικούς στόχους της έρευνας σας;
Η ερευνητική ομάδα του εργαστηρίου Περιβαλλοντικής Βιοτεχνολογίας του Ερευνητικού Ινστιτούτου Επιστημών Χημικής Μηχανικής (ITE/IEXMH), στην οποία ανήκω, με επικεφαλής τον καθ. Χημικών Μηχανικών ΕΜΠ, Γεράσιμο Λυμπεράτο, μεταξύ των άλλων ερευνητικών κατευθύνσεων, σχεδιάζει και αναπτύσσει αειφόρες διεργασίες για την αξιοποίηση και επεξεργασία της βιομάζας, με ταυτόχρονη παραγωγή βιο-καυσίμων, όπως το βιο-υδρογόνο, το βιοαέριο και η βιο-αιθανόλη, βιο-ηλεκτρισμού, μέσω μικροβιακών κυψελίδων καυσίμου, και προϊόντων υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως τα βιοπλαστικά και το κομπόστ. Ο βασικός στόχος μας είναι να αναπτύξουμε ολοκληρωμένες και οικονομικά βιώσιμες διεργασίες, που θα έχουν ελάχιστο ή μηδενικό περιβαλλοντικό αποτύπωμα και θα μπορούν να επιλύουν βασικά περιβαλλοντικά και κοινωνικά προβλήματα, όπως αυτό, στο οποίο αναφερθήκαμε, το τεράστιο θέμα της διαχείρισης των σκουπιδιών.
*Δημοσιεύθηκε στην εφημερίδα “Νεολόγος” των Πατρών
