GreenDream

Ενδεικτικές περιπτώσεις χρήσης pellets ως καύσιμο

Στη συνέχεια παρουσιάζονται ορισμένες περιπτώσεις χρήσης pellets ως καύσιμο.

Σημειώνεται ότι υπάρχουν έτοιμες λύσεις για τους μεγάλους καταναλωτές (βιομηχανίες, ξενοδοχεία κτλ) όπου έτοιμα κοντέινερ (όπως φαίνεται και στις φωτογραφίες) με πλήρες εξοπλισμό (καυστήρες, αποθήκη-σιλό κτλ) ενσωματώνονται στο υπάρχον δίκτυο θέρμανσης (με απλό by pass). Οι καυστήρες πετρελαίου ή αερίου παραμένουν ως εφεδρικοί. Η εξέλιξη στο εξωτερικό είναι τέτοια, που η προμήθεια καυσίμου πελλέτας (ανεφοδιασμός) στους μεγάλους καταναλωτές γίνεται πλέον αυτόματα: ένας αισθητήρας υπάρχει στη δεξαμενή αποθήκευσης, και λίγο πριν αδειάσει η αποθήκη ειδοποιείται αυτόματα ο προμηθευτής πελλέτας με sms.

Εκτός από την απλή θέρμανση κτιρίων και κατοικιών υπάρχουν και άλλες χρήσης των pellets. Για παράδειγμα, κεντρικές εγκαταστάσεις συμπαραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και θέρμανσης ή μόνο θέρμανσης με δίκτυα τηλεθέρμανσης οικισμών, είναι εφαρμογές που σύντομα θα δούμε και στην Ελλάδα.

Τα οφέλη για τον καταναλωτή

Λόγω της ραγδαίας αύξησης της αγοράς πελλέτας για θέρμανση στην Κεντρική και Βόρεια Ευρώπη, η βιομηχανία παραγωγής καυστήρων πελλέτας έχει κάνει μεγάλα τεχνολογικά άλματα με αποτέλεσμα οι καυστήρες πελλέτας που κυκλοφορούν στο εμπόριο σήμερα να έχουν πολύ μεγάλη απόδοση, παρόμοια πλέον (ή και μεγαλύτερη) με την απόδοση των καυστήρων πετρελαίου (80-85%). Επίσης η τροφοδοσία του καυσίμου (pellets) στον καυστήρα από το χώρο αποθήκευσης είναι αυτόματη, με μηχανικό ή πνευματικό σύστημα.

Οικιακές θερμάστρες και ενεργειακά τζάκια με καύσιμο πελλέτα

Η λιανική τιμή της πελλέτας στη χώρα μας, στην παρούσα φάση, είναι περί τα 180-200 ευρώ/τόνο. Όπως προαναφέρθηκε, 2 κιλά πελλέτας ισοδυναμούν περίπου με 1 λίτρο πετρελαίου. Βάσει των παραπάνω, είναι ξεκάθαρο ότι ο καταναλωτής που θα επιλέξει τη θέρμανση με πελλέτα, θα έχει κόστος θέρμανσης περί τα 0,4 ευρώ (40 λεπτά) ανά λίτρο ισοδύναμου πετρελαίου. Δεδομένου του γεγονότος ότι πλέον το πετρέλαιο θέρμανσης κυμαίνεται στα 0,7 ευρώ (70 λεπτά) το λίτρο, προκύπτει ότι η θέρμανση με στερεό καύσιμο παρέχει μείωση του κόστους θέρμανσης περίπου κατά 40% σε σχέση με το πετρέλαιο θέρμανσης.

Καυστήρες κεντρικής θέρμανσης pellets και αποθήκευση καυσίμου

Το οικονομικό όφελος από τη μείωση του κόστους θέρμανσης, γίνεται πολλαπλάσιο στην περίπτωση των μεγάλων κτιρίων (σχολεία, νοσοκομεία, ξενοδοχεία κτλ) ή των βιομηχανικών & θερμοκηπιακών μονάδων, ενώ μεγάλες είναι και οι προοπτικές για τη χρήση της πελλέτας στην τηλεθέρμανση οικισμών.

Για τους μεγάλους καταναλωτές οι τιμές συνήθως διαμορφώνονται στα 130-150 ευρώ/τόνο (δηλ. τιμή ισοδύναμου πετρελαίου 26-30 λεπτά/λίτρο), οπότε στην περίπτωση αυτή ο καταναλωτής πελλέτας εξοικονομεί πάνω από το 50% των συνολικών εξόδων για θέρμανση (σε σχέση με το πετρέλαιο).

Βεβαίως τα παραπάνω νούμερα είναι ενδεικτικά για τον καταναλωτή και το όφελος μπορεί να είναι μικρότερο λόγω αύξησης τιμών στην αγορά πελλέτας (κερδοσκοπία), ως συνέπεια της αύξησης του πετρελαίου. Εδώ πρέπει να ξεκαθαριστεί ότι το κόστος παραγωγής πελλέτας (σε αντίθεση με άλλα καύσιμα) μειώνεται συνεχώς λόγω της τεχνολογικής εξέλιξης και της βελτιστοποίησης όλων των κρίκων της παραγωγικής αλυσίδας.

Η Ευρωπαϊκή πραγματικότητα

Στη συνέχεια δίνεται ως παράδειγμα η Αυστρία, μία χώρα περίπου με τα μεγέθη της Ελλάδας, η οποία την τελευταία δεκαετία έχει κάνει θαύματα με την πελλέτα ως καύσιμο.

Εξέλιξη της παραγωγής πελλέτας στην Αυστρία

Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η εξέλιξη του κόστους θέρμανσης με πετρέλαιο και πελλέτα (τελικό κόστος θέρμανσης και όχι τιμές πώλησης των καυσίμων).

Κόστος θέρμανσης με χρήση πελλέτας και πετρελαίου (Αυστρία-Γερμανία)

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα που αφορά στην Αυστρία, από τις αρχές του 2004, το κόστος θέρμανσης με πελλέτα έφτασε να είναι σχεδόν το μισό, ενώ σήμερα με τις υπάρχουσες τιμές του πετρελαίου, η ψαλίδα έχει ανοίξει ακόμη περισσότερο. Η ίδια εικόνα και για την Γερμανία μετά το 2006. Επίσης είναι χαρακτηριστική η μείωση του κόστους των pellets στην Αυστρία, κυρίως λόγω συμπίεσης του κόστους παραγωγής και διακίνησης, με τη συνεχή βελτίωση της τεχνογνωσίας.

Σήμερα πλέον στην Αυστρία πωλούνται περισσότεροι καυστήρες pellets από καυστήρες πετρελαίου.

Μάλιστα η αυστριακή κυβέρνηση δίνει οικονομικά κίνητρα για χρήση πελλέτας (επιδότηση αγοράς καυστήρων, χαμηλότερη φορολόγηση από τα ορυκτά καύσιμα κτλ).

Σχετικά με τις τιμές πώλησης πελλέτας στα διάφορα ευρωπαϊκά κράτη, στο παρακάτω σχήμα δίνεται η κατάσταση της αγοράς σε 17 ευρωπαϊκές χώρες, για το διάστημα Ιούλιος 2007-Απρίλιος 2008.

Επίσης παρουσιάζεται και η τάση των τιμών πελλέτας ορισμένων χωρών την τελευταία τριετία.

Κλείνοντας, δίνεται και η εικόνα της ευρωπαϊκής βιομηχανίας πελλέτας.

Η ραγδαία εξέλιξη της ευρωπαϊκής βιομηχανίας πελλέτας

Στους χάρτες φαίνονται τα εργοστάσια παραγωγής πελλέτας της Ευρώπης. Τα εργοστάσια διπλασιάστηκαν από 115 (2003) σε 236 (2005) σε μία διετία, ενώ το 2007 αυξήθηκαν σε περισσότερα από 400. Χαρακτηριστική η εικόνα στη γειτονική Ιταλία, καθώς και η ορφάνια της Ελλάδας.

Οι βιομηχανίες παραγωγής πελλέτας στην Ευρώπη

Στην Ελλάδα, πρόσφατα ξεκίνησαν να παράγουν pellets τρεις μονάδες μικρής δυναμικότητας, στη Θεσσαλία.

Ολοκληρωμένα σχήματα παραγωγής ενέργειας από βιομάζα

Τα μοντέλα αξιοποίησης της βιομάζας είναι πολυάριθμα. Ενδεικτικά παρουσιάζεται το παρακάτω σχήμα για να γίνει κατανοητό ότι τα περιθώρια αξιοποίησης της βιομάζας είναι τεράστια (όπως τεράστιες είναι και οι ποσότητες ανανεώσιμης βιομάζας στη χώρα μας που μένουν αναξιοποίητες).

Το σχήμα στοχεύει στην βελτιστοποίηση της παραγωγής ενέργειας από βιομάζα και την μεγιστοποίηση του αποτελέσματος (οικονομικού, ενεργειακού κτλ).

Δίνεται απλή μακέτα για την κατανόηση του συστήματος παραγωγής. Τέτοιες βιομηχανικές μονάδες λειτουργούν με μεγάλη επιτυχία σε χώρες της Ευρώπης και αναρωτιέμαι γιατί όχι και στην Ελλάδα.

Σχήμα ολοκληρωμένης παραγωγής

(Hλεκτροπαραγωγή-Τηλεθέρμανση-Παραγωγή pellets με μοναδική πρώτη ύλη τη βιομάζα)

Το σχήμα αποτελείται από μονάδα ηλεκτροπαραγωγής (συμπαραγωγής ηλεκτρισμού-θερμότητας), μονάδα τηλεθέρμανσης οικισμού και μονάδα παραγωγής pellets. Όπως φαίνεται και πάνω δεξιά στο σχήμα, δίνεται και ένας ενδεικτικός προγραμματισμός πρώτης ύλης για την Ελλάδα,ο οποίος βασίζεται σε καλλιέργειες (στο κενό διάστημα του προγράμματος χρήση πριονιδιών, κλαδεμάτων κτλ).

Στο παραπάνω μοντέλο, με την καύση της βιομάζας παράγεται ηλεκτρισμός (ατμός-τουρμπίνες).

Μετά την ηλεκτροπαραγωγή, μία ποσότητα του ατμού χρησιμοποιείται στην τηλεθέρμανση, όπου με εναλλάκτες θερμότητας ζεσταίνεται το νερό του δικτύου τηλεθέρμανσης και οδηγείται για τη θέρμανση των κτιρίων.

Μια άλλη ποσότητα ατμού χρησιμοποιείται στη μονάδα παραγωγής pellets, όπου επίσης μοναδική πρώτη ύλη είναι η βιομάζα. Σημειώνεται ότι γενικά στις μονάδες παραγωγής πελλέτας, η ενέργεια για την ξήρανση της βιομάζας είναι μεγάλο κομμάτι του κόστους παραγωγής και αποτελεί και το σύνολο σχεδόν της κατανάλωσης ενέργειας.

Έτσι τελικά παράγονται 3 προϊόντα δηλαδή ηλεκτρισμός, pellets και παροχή θέρμανσης.

θέλω να πιστεύω ότι από τα παραπάνω γίνεται κατανοητό ότι τα ορυκτά καύσιμα δεν είναι η μοναδική λύση που υπάρχει. Σήμερα είναι διαθέσιμο ένα μεγάλο φάσμα, φθηνών και φιλικών στο περιβάλλον, ενεργειακών λύσεων. Άντε μπρε και στην Ελλαδίτσα μας!

Δίνεται ενδεικτικά και ένας σύνδεσμος για διασταύρωση τιμών pellets.

Τιμή πελλέτας 150 ευρώ/τόνο συνεπάγεται θέρμανση ανάλογη με τιμές 30 λεπτά/λίτρο πετρέλαιο θέρμανσης.

Δηλαδή πελλέτα 0,15/κιλό και 2 κιλά πελλέτας=1 λίτρο πετρέλαιο.

Ας πάει όπου θέλει η τιμή πετρελαίου διεθνώς.

Και ορισμένα βιντεάκια για το ευγενές αυτό άθλημα:

Pellets Gain Popularity

Making wood pellets

Biotech Biomass Boiler for Home Heating

Wood fuel boiler at RJ Mitchell Primary School

Pasture Care - fun with Willow

Stinger Bale Transporter

Biomass baler

Η εγκατάσταση της καλλιέργειας γίνεται με σπόρο. Η ανάπτυξή της αρχίζει με τις πρώτες βροχές του φθινοπώρου και συνεχίζεται εκμεταλλευόμενη τις βροχές του χειμώνα και της άνοιξης μέχρι τις αρχές του θέρους όταν η υγρασία του εδάφους μειωθεί σε πολύ χαμηλά επίπεδα. Τότε το υπέργειο τμήμα του φυτού αποξηραίνεται και μπορεί να συγκομισθεί ξηρό την περίοδο Ιουνίου-Αυγούστου. Με τις πρώτες βροχές του Οκτωβρίου παρατηρείται και πάλι ταχεία ανάπτυξη της αγριαγκινάρας που μέσα σε λίγες ημέρες θα έχει και πάλι καλύψει πλήρως το έδαφος, κοκ.

Λόγω του γεγονότος ότι η αγριαγκινάρα είναι η ίδια ισχυρό ζιζάνιο (εισβολέας) δεν επιτρέπει την ανάπτυξη άλλων ζιζανίων, ενώ σε μακροχρόνια πειράματα δεν εμφανίστηκαν ασθένειες και εχθροί του φυτού, κι έτσι η καλλιέργειά της μπορεί να επιτευχθεί χωρίς τη χρήση φυτοφαρμάκων.

Επίσης, η αγριαγκινάρα λόγω του πλούσιου ριζικού της συστήματος που εκμεταλλεύεται άριστα τους εδαφικούς πόρους, χρειάζεται λιγότερο άζωτο. Σε προηγούμενα πειράματα στο Πανεπιστημίου Θεσσαλίας, πολύ υψηλές αποδόσεις πραγματοποιήθηκαν με μηδενικές λιπάνσεις μέχρι το τρίτο έτος της καλλιέργειας και μέχρι 5 μονάδες Ν μετά το τέταρτο έτος.

Παραγωγή ενέργειας από αγριαγκινάρα

Από τη βιομάζα της αγριαγκινάρας μπορεί να παραχθεί μια ευρύτατη γκάμα ενεργειακών προϊόντων με καύση, πυρόλυση, υγροποίηση ή αεριοποίηση της βιομάζας. Έτσι μπορούν να παραχθούν όλων των ειδών τα βιοκαύσιμα (στερεά-υγρά-αέρια).

Υγρά βιοκαύσιμα: παραγωγή από την αγριαγκινάρα 2^ης γενιάς βιοντήζελ μέσω τεχνολογιών Fischer-Tropsch και 2^ης γενιάς κυτταρινική βιοαιθανόλη μέσω ενζυματικής υδρόλυσης της κυτταρίνης και ημικυτταρίνης σε σάκχαρα και αλκοολικής ζύμωσής αυτών.

Αέρια βιοκαύσιμα: παραγωγή βιοαερίου και βιο-υδρογόνου από αγριαγκινάρα. Η παραγωγή βιοαερίου γίνεται με μεθανική ζύμωση της βιομάζας και τελικό προϊόν της αναερόβιας μετατροπής της κυτταρίνης είναι μεθάνιο και CO₂. Η όλη διεργασία γίνεται σε δύο αντιδραστήρες με τη βοήθεια μίγματος καλλιεργειών μικροοργανισμών (υδρολυτικά βακτήρια ή ενζύμα και μεθανογόνα βακτήρια). Η παραγωγή υδρογόνου γίνεται με βιολογική ή θερμοχημική μετατροπή. Στην πρώτη περίπτωση χρησιμοποιούνται βακτήρια ενώ κατά τη θερμοχημική μετατροπή γίνεται ανθρακοποίηση και αεριοποίηση της βιομάζας της αγριαγκινάρας.

Στερεά βιοκαύσιμα: η βιομάζα της αγριαγκινάρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί είτε απευθείας για καύση και παραγωγή θερμότητας ή ηλεκτρισμού, είτε να μετατραπεί σε στερεά μορφοποιημένα βιοκαύσιμα (πελλέτες και μπριγκέτες) κατόπιν συμπίεσης. Οι πελλέτες είναι κατάλληλες για όλους τους καυστήρες, ενώ οι μπριγκέτες για μεγάλης ισχύος καυστήρες πάνω από 500 kW.

Διάφοροι τύποι πελλετών (αριστερά) και μπριγκέτων (δεξιά)

Ηλεκτροπαραγωγή: αναφορικά με την ηλεκτροπαραγωγή από βιομάζα αγριαγκινάρας, γενικά προτιμώνται τα συστήματα συμπαραγωγής θερμότητας και ηλεκτρισμού γιατί επιτυγχάνουν υψηλούς βαθμούς απόδοσης της τάξης του 80-90% (απόδοση σε ηλεκτρισμό 30-34%). Η θερμότητα που παράγεται συνήθως χρησιμοποιείται για τηλεθέρμανση οικισμών. Χρησιμοποιούνται μικρής δυναμικότητας μονάδες ηλεκτροπαραγωγής (1-100 MW) διεσπαρμένες σε αγροτικές περιοχές, δηλαδή σε κοντινή απόσταση από την πρώτη ύλη.

Μονάδες παραγωγής ηλεκτρισμού με καύση βιομάζας

Η βιομάζα είτε χρησιμοποιείται για την παραγωγή ατμού και παράγεται ηλεκτρική ενέργεια με ατμοστρόβιλο, είτε αεριοποιείται και τα αέρια της καύσης παράγουν ηλεκτρική ενέργεια με αεριοστρόβιλο. Όπως αναφέρεται σε σχετικό άρθρο, ήδη σχεδιάζεται από ιδιώτες επενδυτές η δημιουργία πιλοτικών μονάδων ηλεκτροπαραγωγής από αγριαγκινάρα αρχικά στη Θεσσαλία και στη συνέχεια και στην υπόλοιπη Ελλάδα.

Πρέπει να τονιστεί ότι, η παραγωγή βιοαερίου, η ηλεκτροπαραγωγή και η παραγωγή πελλετών και μπριγκετών από αγριαγκινάρα είναι άμεσα οικονομικά βιώσιμη και επικερδής με τις σημερινές τιμές του πετρελαίου, ενώ η παραγωγή υγρών βιοκαυσίμων θα γίνει οικονομικά βιώσιμη στο κοντινό μέλλον και του υδρογόνου μακροπρόθεσμα.

Πελλέτες: η καθαρότητα του ξύλου με την ευκολία του πετρελαίου

Η παραγωγή των πελλετών (pellets) γίνεται σε αντίστοιχες μονάδες επεξεργασίας. Οι πελλέτες (pellets) είναι μικρά κυλινδρικά τεμάχια συμπιεσμένης βιομάζας (στην περίπτωσή μας από αγριαγκινάρα) διαφόρων μεγεθών (π.χ. διαμέτρου 6 mm και μήκους 30 mm). Οι πελλέτες έχουν υγρασία 8-10 % (ειδικό βάρος περί τα 650 κιλά ανά κυβικό μέτρο) και θερμική αξία περί τα 19-21 MJ/kg, δηλαδή 2 κιλά πελλέτας ισοδυναμούν με λίγο λιγότερο από 1 λίτρο πετρελαίου.

Μονάδες παραγωγής πελλέτας

Η παραγωγή στερεών καυσίμων σε μορφή πελλέτας επιτρέπει διανομή και αποθήκευση των στερεών καυσίμων παραπλήσια με αυτή των υγρών καυσίμων και καθιστά δυνατή τη χρήση της αγριαγκινάρας και για οικιακή θέρμανση ή θέρμανση κτιρίων και άλλων εγκαταστάσεων όπως για παράδειγμα βιομηχανικών, πτηνοτροφικών ή θερμοκηπιακών μονάδων.

Για το σκοπό αυτό έχουν αναπτυχθεί και διατίθενται σε εμπορική κλίμακα οικιακές θερμάστρες, ενεργειακά τζάκια και καυστήρες πελλέτας για κεντρική θέρμανση.

Μια νέα πρόταση για την Ελληνική γεωργία

Όπως προαναφέρθηκε, η αγριαγκινάρα είναι ένα πολυετές φυτό (10-12 χρόνια) με μεγάλη παραγωγή βιομάζας και ελάχιστες απαιτήσεις. Μπορεί να καλλιεργηθεί σε ξηρικά ή άγονα χωράφια με απόδοση 1.200–1.600 κιλά ξηρής βιομάζας/στρέμμα όσο και σε ποτιστικά χωράφια με απόδοση που ξεπερνά τα 2.000–2.500 κιλά ξηρής βιομάζας /στρέμμα. Δεν απαιτεί μεγάλες ποσότητες λιπασμάτων (7 μονάδες αζώτου μετά τον τρίτο χρόνο) και καθόλου ζιζανιοκτόνα, διότι το ίδιο το φυτό είναι ισχυρό ζιζάνιο (εισβολέας).

Η παραγωγή της μπορεί να ξεκινήσει άμεσα από τους Έλληνες αγρότες διότι υπάρχει μεγάλη ζήτηση από χώρες της Ευρώπης σε πελλέτα με πολύ καλή τιμή (περίπου 180-200 ευρώ/τόνο) με τις σημερινές τιμές πετρελαίου. Στη Θεσσαλία μάλιστα έχουν ήδη εγκατασταθεί οι πρώτες βιομηχανικές μονάδες παρασκευής πελλέτας από διάφορα είδη βιομάζας.

Οι πρώτες εκτιμήσεις της τιμής βιομάζας για τον παραγωγό, με την σύμφωνη γνώμη των βιομηχάνων, μπορεί να κυμανθεί γύρω στα 6-7 λεπτά/κιλό. Άρα καθαρό εισόδημα για τον παραγωγό 72 – 150 ευρώ/στρέμμα χωρίς να συνυπολογίζονται τα ενεργοποιούμενα δικαιώματα και οι επιδοτήσεις. Για πρώτη φορά ο παραγωγός θα συνδέσει την τιμή του προϊόντος με τις τιμές του πετρελαίου, ενώ μέχρι τώρα ήταν συνδεδεμένα μόνο τα έξοδα του.

Η καλλιέργεια αγριαγκινάρας σε μεγάλη κλίμακα (π.χ. 2 εκατ. στρέμματα) θα λειτουργήσει ως καταλύτης και για τις υπάρχουσες καλλιέργειες (μικρότερη παραγωγή, άρα μεγαλύτερες τιμές ).

Πρέπει να αναφερθεί η συμβολή της καλλιέργειας στην αύξηση της γονιμότητας των εδαφών (εμπλουτισμός τους με οργανική ουσία, δημιουργία καλής δομής), και την προστασία κατά της διάβρωσης εδαφών, της νιτρορύπανσης και απομάκρυνση του κινδύνου της ερημοποίησης.

Τα οφέλη για την Εθνική Οικονομία

Είναι εύκολο να καταλάβει ο καθένας τι σημαίνει να παράγεις το καύσιμό σου ή τουλάχιστον ένα μέρος του. Μείωση της εξάρτισης από τα διεθνή μονοπώλια ενέργειας, αύξηση της ενεργειακής ασφάλειας της χώρας μας, εξοικονόμηση πολύτιμου συναλλάγματος κτλ.

Για παράδειγμα, η αντικατάσταση 2 εκατομμυρίων στρεμμάτων σιταριού (από τα περίπου 10.000.000 στρ. σιτηρών ή το 5% της Ελληνικής γεωργικής γης) με αγριαγκινάρα, γεγονός που θεωρείται άμεσα εφικτό, θα απέδιδε παραγωγή περί τα 1.300.000 κυβικά ισοδύναμου πετρελαίου θέρμανσης. Πρέπει να σημειωθεί ότι όπου αναφέρεται αντικατάσταση σίτου με αγριαγκινάρα, στην πρώτη φάση της εισαγωγής του φυτού στην αγροτική μας οικονομία, ενδείκνυται για περιπτώσεις άγονων ξηρικών αγρών που αποδίδουν πολύ χαμηλή παραγωγή σίτου (100-200 κιλά/στρέμμα), ώστε αφενός οι γεωργοί να απολαμβάνουν ένα πολύ μεγαλύτερο εισόδημα και αφετέρου να μην επιβαρυνθεί το υπάρχον διατροφικό πρόβλημα.

Επίσης, η αντικατάσταση 1 εκατομμυρίου αρδευόμενων στρεμμάτων στη Θεσσαλία, θα απέδιδε παραγωγή περί τους 1.250.000 τόνους ισοδύναμου πετρελαίου θέρμανσης και εξοικονόμηση 400 εκατομμυρίων κυβικών μέτρων νερού, δηλαδή η μισή περίπου από τη ζητούμενη ποσότητα από την εκτροπή του Αχελώου.

Η παραγωγή αυτή είναι περίπου 8,5 πλάσια της σημερινής υποχρέωσης της Ελλάδας σε βιοκαύσιμο (το οποίο και εισάγεται προς το παρόν εξ’ ολοκλήρου) με τεράστιο οικονομικό όφελος για τον Έλληνα καταναλωτή που σύμφωνα με τις πρώτες εκτιμήσεις μπορεί να ξεπεράσει το εν τρίτο της αξίας του πετρελαίου.

Τέλος, θα πρέπει να αναφερθεί και το όφελος από τις δεκάδες χιλιάδες νέες θέσεις εργασίας στη συλλογή, μεταφορά, μεταποίηση, και διακίνηση του προϊόντος.

Τα οφέλη για τον καταναλωτή

Λόγω της ραγδαίας αύξησης της αγοράς πελλέτας για θέρμανση στην Κεντρική και Βόρεια Ευρώπη, η βιομηχανία παραγωγής καυστήρων πελλέτας έχει κάνει μεγάλα τεχνολογικά άλματα με αποτέλεσμα οι καυστήρες πελλέτας που κυκλοφορούν στο εμπόριο σήμερα να έχουν πολύ μεγάλη απόδοση, παρόμοια πλέον (ή και μεγαλύτερη) με την απόδοση των καυστήρων πετρελαίου (80-85%).

Η λιανική τιμή της πελλέτας στη χώρα μας, στην παρούσα φάση, είναι περί τα 180-200 ευρώ/τόνο. Όπως προαναφέρθηκε, 2 κιλά πελλέτας ισοδυναμούν με λίγο λιγότερο από 1 λίτρο πετρελαίου. Βάσει των παραπάνω, είναι ξεκάθαρο ότι ο καταναλωτής που θα επιλέξει τη θέρμανση με πελλέτα, θα έχει κόστος θέρμανσης περί τα 0,4 ευρώ (40 λεπτά) ανά λίτρο ισοδύναμου πετρελαίου. Δεδομένου του γεγονότος ότι πλέον το πετρέλαιο θέρμανσης κυμαίνεται στα 0,7 ευρώ (70 λεπτά) το λίτρο, προκύπτει ότι η θέρμανση με στερεό καύσιμο παρέχει μείωση του κόστους θέρμανσης περίπου κατά 40% σε σχέση με το πετρέλαιο θέρμανσης.

Το οικονομικό όφελος από τη μείωση του κόστους θέρμανσης, γίνεται πολλαπλάσιο στην περίπτωση των μεγάλων κτιρίων (σχολεία, νοσοκομεία, ξενοδοχεία κτλ) ή των βιομηχανικών & θερμοκηπιακών μονάδων, ενώ μεγάλες είναι και οι προοπτικές για τη χρήση της πελλέτας στην τηλεθέρμανση οικισμών.

Τα πολλαπλά περιβαλλοντικά οφέλη

Η εγκατάσταση της καλλιέργειας της αγριαγκινάρας θα συμβάλει στη μείωση της χρήσης των ορυκτών καυσίμων και την κάλυψη των συνεχώς αυξανόμενων ενεργειακών αναγκών από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, ασφαλείς και συμβατές με το περιβάλλον και κυρίως όσον αφορά τον περιορισμό του φαινόμενου του θερμοκηπίου και τον περιορισμό των όξινων βροχών σύμφωνα με τις αποφάσεις των συνόδων του Ρίο Ντι Τζανέιρο και του Κιότο, διότι η αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων με βιομάζα είναι ουδέτερη σε εκπομπές CO₂ καθώς η ποσότητα που απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα μετά την καύση της αφομοιώνεται από το φυτό κατά την φωτοσύνθεση, ενώ από την άλλη πλευρά με την καύση βιομάζας σχεδόν μηδενίζεται η απελευθέρωση θείου (S) στην ατμόσφαιρα.

Πράγματι, κατά τη διαδικασία μετατροπής της βιομάζας σε «πράσινη» ενέργεια, όλα τα στοιχεία εκτός του αζώτου, επιστρέφουν ως στάχτη στο έδαφος. Έτσι δημιουργείται ο σχεδόν κλειστός κύκλος παραγωγής ενέργειας από βιομάζα. Η παγκόσμια έρευνα, η οποία ακόμη εξελίσσεται, έχει δείξει ότι το περιβάλλον δεν επιβαρύνεται από τις εκπομπές αερίων (CO, CO₂, SO_X εκτός του NO_X) κατά την παραγωγή ενέργειας από τα βιοκαύσιμα, αλλά και κατά την παραγωγή της βιομάζας.

Στη συνέχεια παραθέτονται συγκριτικοί πίνακες εκπομπής καυσαερίων, οξειδίων άνθρακα κτλ που όπως είναι γνωστό, τόσο πολύ συμβάλλουν στο σημαντικό πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Επιπλέον, οι περιβαλλοντικές εκροές των υπό μελέτη συστημάτων καλλιεργειών με αγριαγκινάρα, για παραγωγή βιοενέργειας είναι χαμηλότερες από αυτές των παραδοσιακών καλλιεργειών.

• Μείωση νιτρορύπανσης: Η αγριαγκινάρα χρειάζεται λιγότερο άζωτο, και σε προηγούμενα πειράματα στο Π.Θ. πολύ υψηλές αποδόσεις πραγματοποιήθηκαν με 0-5 μονάδες Ν ανά στρέμμα. Τα χαμηλότερα επίπεδα λίπανσης συντελούν στη μείωση της νιτρορύπανσης που γενικά απειλεί πολλές περιοχές της χώρας με καλλιέργειες βαμβακιού, τεύτλων, καπνού, σίτου κλπ. (Σχέδιο Δράσης κατά της Νιτρορύπανσης, ΕΘΙΑΓΕ, 2000).

• Μείωση φυτοφαρμάκων: Η μεγάλη ανταγωνιστικότητα της αγριαγκινάρας περιορίζει την ανάπτυξη των ζιζανίων. Είναι ανθεκτική και δεν προσβάλλεται από σοβαρές ασθένειες και έντομα. Ως εκ τούτου η χρήση μυκητοκτόνων, εντομοκτόνων και ζιζανιοκτόνων είναι μηδενική.

• Εξοικονόμηση υδατικών πόρων: Η αγριαγκινάρα εκμεταλλεύεται άριστα τις χειμερινές βροχές και δίνει υψηλές αποδόσεις χωρίς άρδευση.

• Διάβρωση & ερημοποίηση: Η αγριαγκινάρα μετά τις πρώτες βροχές του φθινοπώρου αναπτύσσεται ταχύτατα και καλύπτει πλήρως το έδαφος προστατεύοντας το από την διάβρωση που είναι ιδιαίτερα απειλητική στα επικλινή εδάφη της ξηροθερμικής ζώνης της χώρας μας.

• Αύξηση εδαφικής γονιμότητας: Πρέπει να αναφερθεί η συμβολή της καλλιέργειας στην αύξηση της γονιμότητας των εδαφών με τον εμπλουτισμό τους με οργανική ουσία και τη δημιουργία καλής δομής, έτσι ώστε να δίνει μεγάλες αποδόσεις στις επόμενες καλλιέργειες.

Το ενεργειακό ισοζύγιο

Όπως έχει αναφερθεί και σε άλλα άρθρα (βιοαιθανόλη, βιοντήζελ), το ενεργειακό ισοζύγιο είναι κρίσιμο κριτήριο των βιοκαυσίμων, και αντικατοπτρίζει το ενεργειακό κέρδος που αποκομίζουμε από τα διάφορα είδη βιοκαυσίμων. Το ενεργειακό ισοζύγιο ολόκληρης της αλυσίδας παραγωγής περιλαμβάνει την καλλιεργητική διαδικασία, τη μεταφορά και αποθήκευση και τη διαδικασία μετατροπής της πρώτης ύλης σε ενεργειακό προϊόν (βιοκαύσιμο). Η ενεργειακή αποδοτικότητα (λόγος εκροών-εισροών ενέργειας) διαφοροποιείται, ανάλογα με το είδος του βιοκαυσίμου. Με απλά λόγια, όσο μεγαλύτερη είναι η ενεργειακή αποδοτικότητα, τόσο μεγαλύτερο είναι το περιβαλλοντικό και ενεργειακό όφελος από ένα βιοκαύσιμο.

Σύγκριση της Ενεργειακής Αποδοτικότητας των υγρών βιοκαυσίμων από διάφορες καλλιέργειες σε σχέση με αυτή του στερεού βιοκαυσίμου (πελλέτες) από αγριαγκινάρα

Όπως φαίνεται και από το παραπάνω διάγραμμα, είναι τεράστια η διαφορά στο ενεργειακό όφελος που προκύπτει στην περίπτωση της αγριαγκινάρας, σε σχέση με τις υπόλοιπες καλλιέργειες. Πρακτικά δηλαδή, παράγουμε 27 λίτρα ισοδύναμου πετρελαίου από αγριαγκινάρα δαπανώντας 1 λίτρο πετρέλαιο, όταν στις υπόλοιπες περιπτώσεις το παραγόμενο καύσιμο ισοδυναμεί με 1,3 έως 8 λίτρα.

Πηγή: το άρθρο βασίζεται σε σύγγραμμα του καθηγητή Γεωπονίας του Πανεπιστημίου Θεσσαλίας κ. Ν. Δαναλάτου

(keywords: Cynara cardunculus, cardoon, spanish thistle artichoke, energy crops, biomass crops, bioenergy, pelletisation, pellets, briquettes, bio-electicity, bio-heating, combined heat and power generation (CHP), co-generation, district heating)

Η Ρωσία παράγει τις μεγαλύτερες ποσότητες ηλιόσπορου και ακολουθείται από την Ανατολική Ευρώπη, την Αργεντινή και την ΕΕ. Η χώρες που εξάγουν τις μεγαλύτερες ποσότητες ηλιέλαιου είναι η Αργεντινή, οι ΗΠΑ και η Ανατολική Ευρώπη. Η ΕΕ παράγει 2,7 εκατ. τόνους ηλιόσπορου/έτος και εισάγει 1,6 εκατ. τόνους.

Η Ιταλία που είναι η τρίτη μεγαλύτερη παραγωγός βιοντήζελ στην Ευρώπη, χρησιμοποιεί σαν πρώτη ύλη κυρίως ηλίανθο, με το 10% της παραγωγής βιοντήζελ της Ε.Ε να προέρχεται από το συγκεκριμένο φυτό.

Στη χώρα μας η απόδοση σε σπόρο κυμαίνεται από 100-400 κιλά/στρέμμα (ξηρική ή ποτιστική) οπότε η μέγιστη παραγωγή σε βιοκαύσιμο ανά στρέμμα είναι περίπου 150 λίτρα. Τεράστιες καταστροφές προκαλούνται στην παραγωγή (μείωση ως 80%) από τα πουλιά και χρειάζεται λήψη κατάλληλων μέτρων. Σύμφωνα με τα μέχρι στιγμής αποτελέσματα, είναι η καταλληλότερη καλλιέργεια για παραγωγή βιοντήζελ στην Ελλάδα.

Σόγια (Soybean)

Η σόγια (Glycine max) είναι μία από τις παλαιότερες μονοετείς καλλιέργειες, κατάγεται από την Α. Ασία και ανήκει στην οικογένεια των ψυχανθών δηλαδή αζωτοδεσμεύει. Το σογιέλαιο αποτελεί το 19,5% του σπόρου.

Λοβοί και σπόροι σόγιας

H σόγια αποτελεί τη δεύτερη μεγαλύτερη, μετά το καλαμπόκι, σοδειά των ΗΠΑ, με αξία περίπου 26,8 δισ. δολάρια, . Η Βραζιλία και η Αργεντινή είναι οι μεγαλύτεροι παραγωγοί μετά τις ΗΠΑ και την Κίνα. Σήμερα, η ΕΕ παράγει μόνο το 5% της σόγιας που χρειάζεται για κάλυψη των αναγκών της σε όλους τους τομείς (κυρίως κτηνοτροφία), ενώ το 95% (15 εκατ. τόνοι) εισάγεται.

Στη χώρα μας είχε καλλιεργηθεί παλαιότερα και είχε μέση απόδοση σε σπόρο 400 κιλά/στρέμμα (ελάχιστη 100 και μέγιστη 700 κιλά/στρέμμα). Σύμφωνα με τα ιστορικά αυτά δεδομένα, πρέπει να αναμένεται μέγιστη παραγωγή σε βιοκαύσιμο περί τα 70-80 λίτρα ανά στρέμμα.

Λοιπές καλλιέργειες παραγωγής βιοελαίων

Αγριαγκινάρα (Cardoon)

Η αγριαγκινάρα (Cynara cardunculus L.) είναι το κοινό γαϊδούράγκαθο. Είναι πολυετές φυτό της Μεσογειακής ζώνης και ήταν γνωστή στους αρχαίους Αιγυπτίους, Έλληνες και Ρωμαίους. Σήμερα αυτοφύεται σε πολλά μέρη του κόσμου αλλά τα τελευταία 15 χρόνια μελετάται συστηματικά από τους επιστήμονες και φαίνεται ότι είναι ένα πολλά υποσχόμενο ενεργειακό φυτό για τις χώρες της Μεσογείου για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμότητας από τη βιομάζα του.

Καλλιέργεια αγριαγκινάρας, ταξιανθίες και σπόροι

Εκτός από τη βιομάζα που είναι το κύριο προϊόν της καλλιέργειας, ο σπόρος της αγριαγκινάρας περιέχει μέχρι 25% λάδι που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στην παραγωγή βιοντήζελ. Η καλλιέργεια παράγει 100-200 κιλά σπόρου ανά στρέμμα που μεταφράζεται σε μέγιστη παραγωγή 50 λίτρων βιοκαυσίμου ανά στρέμμα. Ήδη στην K. Ελλάδα καλλιεργούνται πιλοτικά 4.000 στρέμματα αγριαγκινάρας για παραγωγή βιοντήζελ από την εταιρεία Agroinvest.

Σουσαμιά (Sesame)

Η σουσαμιά (Sesamum indicum), είναι μονοετές φυτό και ο σπόρος του περιέχει μέχρι 50% έλαιο (ανάλογα με την ποικιλία). Το φυτό καλλιεργούνταν από τους Πέρσες από το 4000 π.Χ.

Σπόροι και άνθη σουσαμιάς

Σήμερα καλλιεργείται σε τροπικές και υπό-τροπικές περιοχές, κυρίως στην Ινδία, την Κίνα, το Σουδάν, τη Νιγηρία το Μεξικό και τη Γουατεμάλα. Οι στρεμματικές αποδόσεις κυμαίνονται μεταξύ 150-200 κιλών. Στη χώρα μας έπαψε να καλλιεργείται πλέον.


Λινάρι (Lin, Flax)

Το λινάρι (Linus usitatissimum) είναι μονοετής καλλιέργεια και κατάγεται από τη Μεσόγειο. Οι Αιγύπτιοι το 2500 π.Χ. το χρησιμοποιούσαν ως κλωστικό για το ρουχισμό τους.

Φυτά και άνθη λιναριού

Σήμερα καλλιεργείται κυρίως σε Ευρώπη, Καναδά, Αργεντινή και ΗΠΑ, για την ίνα και το σπόρο του. Στην Ελλάδα αν και είχε πρωτοκαλλιεργηθεί λινάρι τον 5ο αιώνα π.Χ, σήμερα δεν καλλιεργείται. Οι μέσες αποδόσεις είναι περίπου 150-200 κιλά σπόρος στο στρέμμα και ο σπόρος του περιέχει 34-37% έλαιο. Στις ΗΠΑ επιτυγχάνονται παραγωγές σε σπόρο μέχρι 400 κιλά/στρέμμα.

Ρετσινολαδιά (Castor bean)

Η ρετσινολαδιά (Ricinus communis) είναι φυτό πολυετές, αλλά καλλιεργείται ως ετήσιο φυτό επειδή είναι πολύ ευαίσθητο στον παγετό. Στα τροπικά κλίματα μπορεί να φθάσει ως και 12 μέτρα ύψος. Οι σπόροι, οι βλαστοί και τα φύλλα είναι δηλητηριώδη. Καλλιεργείται από αρχαιοτάτων χρόνων στην Ινδία για τους σπόρους του, που περιέχουν 40-60% λάδι.

Φυτά, ταξιανθίες και σπόροι ρετσινολαδιάς

Η παγκόσμια παραγωγή σε ρετσινόλαδο ή κικινέλαιο φθάνει τον ένα εκατ. τόνους. Οι χώρες με τη μεγαλύτερη παραγωγή είναι η Ινδία, η Κίνα, η Βραζιλία και η πρώην Σοβ. Ένωση.

Το λάδι της χρησιμοποιείται και ως λιπαντικό μηχανών αεροπλάνων και πλοίων. Στη χώρα μας δεν καλλιεργείται αν και έχει γίνει επιστημονική έρευνα για το φυτό ως εναλλακτική λύση στην αναδιάρθρωση των καλλιεργειών στη νότια Ελλάδα. Το φυτό καλλιεργούμενο ως ετήσιο αποδίδει σε σπόρο μέχρι 270 κιλά ανά στρέμμα.

Αραχίδα (groundnut, Arachis, peanuts)

Η αραχίδα (Arachis hypogaea) δηλαδή το γνωστό αράπικο φυστίκι, είναι μονοετής καλλιέργεια και κατάγεται από τη Βραζιλία. Οι Ίνκας καλλιεργούσαν το φυτό από το 3000 π.Χ. Στην Ευρώπη ήλθε από τους πρώτους Ισπανούς και Πορτογάλους εξερευνητές και στη συνέχεια διαδόθηκε στις υπόλοιπες χώρες. Σε πολλές χώρες, όπως η Κίνα, η Ινδία, η Δ. Αφρική, η Ιαπωνία, η Κορέα και οι ΗΠΑ είναι ένα από τα κυριότερα ελαιούχα φυτά μεγάλης καλλιέργειας.

Καλλιέργεια αραχίδας, καρποί και σπέρματα

Στη χώρα μας όπως και σε όλες τις παραμεσόγειες χώρες όπου ευδοκιμεί η ελιά, η αραχίδα χάνει τη σημασία της ως πηγή βρώσιμου λαδιού, επειδή η υπεροχή του ελαιόλαδου είναι μεγάλη. Στην Ελλάδα καλλιεργούνται μόνο 45.000 στρέμματα, μολονότι οι συνθήκες της χώρας μας είναι ιδανικές για την αραχίδα.

Τα σπέρματα της αραχίδας περιέχουν 48-58% λάδι και η απόδοση της καλλιέργειας σε βιοκαύσιμο ξεπερνά τα 100 λίτρα ανά στρέμμα. Όπως προαναφέρθηκε, ο Ρούντολφ Ντίζελ χρησιμοποίησε το αραχιδέλαιο (φυστικέλαιο) ως καύσιμο για τη λειτουργία του ομώνυμου κινητήρα του.

Ο φοίνικας (Elaeis guineensis) καλλιεργείται σε τροπικές χώρες και παράγονται 200 κιλά φοινικέλαιο ανά στρέμμα. Λόγω της υψηλής ζήτησης του προϊόντος στην παγκόσμια αγορά, σήμερα γίνεται ένα τεράστιο περιβαλλοντικό έγκλημα σε τροπικές αναπτυσσόμενες χώρες (Μαλαισία, Ινδονησία) όπου καταστρέφονται τροπικά δάση για να καλλιεργηθεί ο φοίνικας.

Δένδρα και καρποί του φοίνικα

Από τον καρπό του φοίνικα λαμβάνονται δύο είδη λαδιών. Το φοινικέλαιο (palm oil, σκούρο κίτρινο έως κίτρινο-κόκκινο χρώμα με άρωμα βιολέτας και γλυκιά γεύση), το οποίο προέρχεται από τη σάρκα του καρπού και το λάδι που προέρχεται από τους σπόρους του καρπού (palm kernel oil, λευκό ή κίτρινο με ευχάριστη οσμή και γεύση. Η σύνθεσή του τελευταίου μοιάζει με αυτή του λαδιού από καρύδα). Το φοινικέλαιο είναι πρωτογενές υλικό και δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας για την παραγωγή βιοντήζελ και πρέπει πρώτα να επεξεργαστεί ή και να επανεπεξεργαστεί. Η Μαλαισία παράγει το μισό περίπου φοινικέλαιο του πλανήτη.

Σχετικά με την παραγωγή λαδιού από την καρύδα (Cocos nucifera), η ψίχα αρχικά αποξηραίνεται μέχρι η υγρασία να φθάσει 5-7%. Στη συνέχεια από την αποξηραμένη ψίχα (copra) λαμβάνεται το λάδι.

Δένδρα καρύδας και συγκομιδή καρπών

Απαιτούνται 5.000 καρύδες για την παραγωγής 1 τόνου copra. Από ένα κιλό αποξηραμένης καρυδόψιχας παραλαμβάνονται 650 γραμμάρια λαδιού. Κύριες παραγωγοί χώρες είναι οι Ινδονησία, Φιλιππίνες, Ινδία και Βραζιλία.

Κλείνοντας, αξίζει να αναφερθεί και ένα αμφιλεγόμενο, εν δυνάμει ενεργειακό φυτό, η jatropha (Jatropha curcas), που είναι θάμνος με μεγάλους ελαιούχους σπόρους περιεκτικότητας σε λάδι μέχρι 40% και μπορεί να αποτελέσει πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοντήζελ. Η jatropha είναι ένα εξαιρετικά ανθεκτικό φυτό σε δυσμενείς συνθήκες (ξηροθερμικές & άγονες) γι’ αυτό και είναι στη λίστα των χειρότερων φυτών-εισβολέων (ζιζανίων) παγκοσμίως.

Jatropha, ένα αμφιλεγόμενο φυτό για παραγωγή βιοντήζελ

Ήδη επιχειρηματίες που επενδύουν στην παραγωγή βιοντήζελ σε τροπικές περιοχές της Αφρικής και της Ινδίας, δημιουργούν τεράστιες φυτείες jatropha σε άγονες και ξηρές περιοχές. Η βρετανική εταιρεία παραγωγής βιοντήζελ D1 Oils φύτεψε 1,5 εκατομμύρια στρέμματα jatropha στη Σουαζιλάνδη, στη Ζάμπια στη Νότια Αφρική και στην Ινδία. Η εταιρεία σχεδιάζει να διπλασιάσει το μέγεθος των καλλιεργειών της άμεσα.

Επίσης η BioKing, ολλανδική εταιρεία κατασκευής εξοπλισμού για βιοντήζελ, αναπτύσσει καλλιέργειες στη Σενεγάλη, ενώ και η Australian Biodiesel Group έχει ανακοινώσει ότι θα ξεκινήσει παραγωγή από jatropha αφού υπολογίζεται ότι στην Αυστραλία υπάρχουν 200 εκατομμύρια στρέμματα αναξιοποίητων άγονων εδαφών που μπορεί να καλλιεργηθεί το φυτό. Τέλος, η κυβέρνηση της Κίνας έχει θέσει σε εφαρμογή ένα μεγάλο πρόγραμμα εκτατικής καλλιέργειας jatropha

Διαγραμματική απεικόνιση της παραγωγή βιοντήζελ