Καθαρή καύση λιγνίτη με τεχνολογίες αιχμής...

Η μετατροπή του άνθρακα σε αέριο για ενεργειακή χρήση, στο βάθος της γης, με ταυτόχρονη αποθήκευση του διοξειδίου του άνθρακα στις κοιλότητες που θα αφήσει ο αεριοποιημένος άνθρακας, αποτελεί την ελπίδα για την αξιοποίηση λιθάνθρακα αλλά και λιγνίτη με καθαρές τεχνολογίες και με τις μικρότερες επιπτώσεις στο περιβάλλον.
Σχετικό ερευνητικό πρόγραμμα της Ε.Ε., με τη συμμετοχή και Ελλήνων επιστημόνων, βρίσκεται σε πλήρη εξέλιξη και τα αποτελέσματά του αναμένονται στις αρχές του 2013.
Πρόκειται για μία προσπάθεια συγκερασμού των τεχνολογιών αεριοποίησης του άνθρακα και αποθήκευσης αερίων του θερμοκηπίου που παράγονται κατά την καύση ορυκτών καυσίμων. Οι τεχνολογίες αυτές είναι γνωστές και δοκιμασμένες σε μεγάλο βαθμό.
Ωστόσο, ο συγκερασμός τους θα επιτρέψει την εκμετάλλευση τεράστιων κοιτασμάτων άνθρακα, με καθαρές τεχνολογίες, και μάλιστα κοιτασμάτων που λόγω βάθους ή άλλων τεχνικών προβλημάτων δεν μπορούν σήμερα να τύχουν εκμετάλλευσης.
Επικεφαλής του ερευνητικού προγράμματος είναι η βουλγαρική εταιρία αερίου Overgas, ενώ από την Ελλάδα συμμετέχει το Ινστιτούτο Τεχνολογίας και Εφαρμογών Στερεών Καυσίµων (ΙΤΕΣΚ) με διευθυντή τον καθηγητή κ. Εμμανουήλ Κακαρά και επιστημονικό υπεύθυνο για το πρόγραμμα τον δρα Νίκο Κούκουζα.
Σύμφωνα με τον πρώτο, η πρακτική εφαρμογή των αποτελεσμάτων της έρευνας έχει ιδιαίτερη σημασία για την Ελλάδα, λόγω των τεράστιων κοιτασμάτων λιγνίτη που διαθέτει. Εφόσον δηλαδή οι τεχνολογίες που θα αναπτυχθούν από την έρευνα θα έχουν εμπορική χρήση, θα γίνει δυνατή η χρήση του ελληνικού λιγνίτη με καθαρές τεχνολογίες.
Δηλαδή, αφενός δεν θα επιβαρύνεται το περιβάλλον και η ανθρώπινη υγεία, καθώς το καύσιμο που θα χρησιμοποιείται θα είναι το αέριο και όχι το στερεό καύσιμο, ενώ ταυτοχρόνως θα αποθηκεύεται και το παραγόμενο διοξείδιο του άνθρακα στα βάθη όπου βρίσκεται ο ορυκτός άνθρακας.
Μεγάλο ενδιαφέρον για τις τεχνολογίες αυτές δείχνουν επίσης χώρες με εκτεταμένα κοιτάσματα άνθρακα, όπως η Πολωνία, καθώς στα ορυκτά καύσιμα έχουν στηρίξει τόσο την ηλεκτροπαραγωγή όσο και τη βαριά βιομηχανία τους.
Χώρες όπως η Ελλάδα, όπου το μισό της ηλεκτροπαραγωγής στηρίζεται στα ορυκτά καύσιμα, έχουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον να αναπτυχθούν παρόμοιες τεχνολογίες καθαρής καύσης, αφού μετά το 2013 οι ηλεκτροπαραγωγοί θα είναι υποχρεωμένοι να "αγοράζουν" όλο το διοξείδιο του άνθρακα που εκπέμπουν, αυξάνοντας έτσι το κόστος παραγωγής και καθιστώντας τον λιγνίτη λιγότερο έως και μη ανταγωνιστικό έναντι του φυσικού αέριου.
Όπως επισημαίνει στο euro2day ο κ. Κακαράς, παρά την ολοένα αυξανόμενη τάση για μετάβαση στις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, τα στερεά καύσιμα, και ειδικότερα ο άνθρακας, θα παραμείνουν η κύρια πηγή ενέργειας για αρκετά χρόνια ακόμα.
Ωστόσο, πολλά αποθέματα άνθρακα παγκοσμίως δεν μπορούν να αξιοποιηθούν εξαιτίας του μεγάλου βάθους στο οποίο βρίσκονται. Από την άλλη πλευρά, η χρήση των στερεών καυσίμων είναι ο κύριος λόγος για την αύξηση της συγκέντρωσης διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα και κατ’ επέκταση για την παγκόσμια κλιματική αλλαγή - ζήτημα που βρίσκεται μονίμως στην πολιτική ατζέντα.
Σύμφωνα με το προτεινόμενο πρόγραμμα, ο άνθρακας θα μετατρέπεται επί τόπου σε αέριο, για παραγωγή ενέργειας, ενώ το αέριο του θερμοκηπίου που θα προκύψει θα αποθηκευτεί στον χώρο που θα μείνει (κοιλότητες) από τον «εξαγόμενο» άνθρακα ή στα παρακείμενα πετρώματα.
Ο κ. Κακαράς επισημαίνει ότι η διαδικασία της μετατροπής του άνθρακα σε αέριο είναι γνωστή ως «υπόγεια αεριοποίηση του άνθρακα» (underground coal gasification - UCG). Για να πραγματοποιηθεί η αντίδραση, οξειδωτικοί παράγοντες (οξυγόνο ή εμπλουτισμένος αέρας με νερό) διοχετεύονται στα στρώματα άνθρακα, με αποτέλεσμα την καύση του σε υψηλές πιέσεις. Έτσι παράγεται καύσιμο αέριο (αποτελούμενο κυρίως από CO2, υδρογόνο, CO, μεθάνιο, καθώς και μικρότερες ποσότητες από άλλα αέρια), το οποίο εξάγεται μέσω γεωτρήσεων.
Το παραγόμενο αέριο, όταν πλέον έρθει στην επιφάνεια, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για την παραγωγή ενέργειας ή ως πρώτη ύλη στη χημική βιομηχανία (συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής υδρογόνου και συνθετικού φυσικού αερίου). Το διοξείδιο του άνθρακα από το παραγόμενο αέριο μπορεί εύκολα να διαχωριστεί και μετά τη συμπύκνωσή του, να εισαχθεί εκ νέου στο υπέδαφος προκειμένου να πληρωθούν οι κοιλότητες που προέκυψαν από την αεριοποίηση του στερεού άνθρακα.
Η ιδέα της υπόγειας αεριοποίησης του άνθρακα δεν είναι καινούργια. Η διαδικασία αυτή είναι ο στόχος εκτεταμένης έρευνας και ανάπτυξης τα τελευταία 90 χρόνια. Αρκετές, μεγάλης κλίμακας, μονάδες παραγωγής ενέργειας, που κάνουν χρήση της μεθόδου, κατασκευάστηκαν τη δεκαετία του ’80 στην πρώην Σοβιετική Ένωση και τουλάχιστον μία είναι ακόμα σε λειτουργία στο Angren, στο Uzbekistan.
Η μέθοδος UCG έχει δοκιμαστεί σε παραπάνω από 50 διαφορετικές δοκιμές, παγκοσμίως. Η τεχνολογία αυτή δοκιμάστηκε σε βαθιές φλέβες άνθρακα όταν η Ε.Ε. χρηματοδότησε μία έρευνα στην Ισπανία (1992 - 1999) με χρήση τεχνολογίας από τη βιομηχανία πετρελαίου και αερίου. Η εμπορική εκμετάλλευση της τεχνολογίας γίνεται ήδη στην Αυστραλία, στις ΗΠΑ και στην Κίνα, ενώ στο Ηνωμένο Βασίλειο έχουν εκδοθεί οι άδειες για την εφαρμογή της σε θαλάσσια περιοχή. Για τη διαδικασία αυτή καθεαυτήν, η επιπλέον έρευνα που απαιτείται είναι μικρή.
Η ερευνητική ομάδα του έργου θα εκτιμήσει την εφαρμοσιμότητα της μεθόδου σε στρώματα άνθρακα που βρίσκονται σε μεγάλο βάθος, στη Βουλγαρία. Για την αξιολόγηση θα χρησιμοποιηθούν δεδομένα από επιλεγμένη περιοχή και θα γίνει προσομοίωση της διαδικασίας, συμπεριλαμβανομένων της καύσης, της εξαγωγής αερίου και της αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα. Ιδιαίτερη προσοχή θα δοθεί σε πιθανούς κινδύνους για το περιβάλλον, όπως το ενδεχόμενο να υπάρξει διαρροή του αποθηκευμένου διοξειδίου του άνθρακα μέσω ρωγμών των πετρωμάτων που περιβάλλουν τον ορυκτό άνθρακα.
Εάν τα αποτελέσματα της έρευνας αποδειχτούν θετικά, προβλέπεται ανάπτυξη μελλοντικών σχεδίων για τη δημιουργία ενός πειραματικού πεδίου από τη βιομηχανία.
Ενεργή συμμετοχή στο ευρωπαϊκό αυτό πρόγραμμα έχει και το ΕΚΕΤΑ/ΙΤΕΣΚ (Εθνικό Κέντρο Έρευνας και Τεχνολογικής Ανάπτυξης - Ινστιτούτο Τεχνολογίας και Εφαρμογών Στερεών Καυσίμων), με έντονη και πετυχημένη ερευνητική δραστηριότητα στις νέες τεχνολογίες δέσμευσης και αποθήκευσης του διοξειδίου του άνθρακα (CCS Technologies). Το έργο χαρακτηρίζεται από καινοτομία για τα ελληνικά δεδομένα και η συμμετοχή σε αυτό είναι πολύ σημαντική, αφού η Ελλάδα είναι η δεύτερη χώρα στην Ευρώπη που βασίζει την ενέργειά της στην καύση του λιγνίτη.

Πηγή: http://www.euro2day.gr