Ανάμεσα στις εφαρμογές η παραγωγή πολυμερών και συνθετικών καυσίμων, η εξαγωγή Σπανίων Γαιών και η παραγωγή ενεργού άνθρακα
Ενεργειακά καύσιμα από λιγνίτη, εξαγωγή σπανίων γαιών, παραγωγή προϊόντων με βάση τα ανθρακονήματα από λιγνίτη ή λιπασμάτων είναι ορισμένες μόνον από τις προτάσεις της Επιτροπής Ενέργειας της Ακαδημίας Αθηνών για την αξιοποίηση των κοιτασμάτων που θα απομείνουν στη Δυτική Μακεδονία και τη Μεγαλόπολη όταν κλείσουν οι μονάδες ηλεκτροπαραγωγής. Προτάσεις που όχι μόνον μπορούν να τρέξουν παράλληλα με την ανάπτυξη νέων ΑΠΕ στις περιοχές αυτές αλλά και να είναι ιδιαίτερα αποδοτικές.
Σε σχετική μελέτη της η Επιτροπή Ενέργειας της Ακαδημίας Αθηνών αφού αποτίμησε τη σημερινή κατάσταση υπό το φως των νέων δεδομένων έκανε μία σειρά από προτάσεις για τις εναλλακτικές δραστηριότητες στις περιοχές των σημερινών λιγνιτικών σταθμών, οι οποίες εντάσσονται στις εξής δύο κατηγορίες:
1. Ανάπτυξη νέων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στους χώρους των ορυχείων λιγνίτη.
2. Αξιοποίηση των λιγνιτικών κοιτασμάτων για άλλες «εξω-ηλεκτρικές» χρήσεις, δηλαδή εκτός της καύσης για παραγωγή ηλεκτρισμού.
Τολμηρή απόφαση η «επιθετική» απολιγνιτοποίηση
Στο εισαγωγικό της σημείωμα η Ακαδημία Αθηνών υπογραμμίζει και την τολμηρή απόφαση της χώρας μας να καταργήσει τη λιγνιτική ηλεκτροπαραγωγή μέχρι το 2028, όταν η Γερμανία προβλέπει την παύση των λιγντικών της σταθμών το 2038, η Τσεχία το 2040 και η Πολωνία το 2050.
Στην κατηγορία των εξω-ηλεκτρικών χρήσεων του λιγνίτη εντάσσονται:
- Αεριοποίηση του λιγνίτη για παραγωγή πολυμερών και συνθετικών καυσίμων.
- Eξαγωγή Σπανίων Γαιών από τον λιγνίτη,
- Xρήση λιγνίτη για φίλτρα καθαρισμού και παραγωγή ενεργού άνθρακα,
-Παραγωγή προϊόντων με βάση τα ανθρακονήματα από λιγνίτη,
-Παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων και εδαφοβελτιωτικών από λιγνίτη, και
-Ανάπτυξη ενεργειακών καυσίμων.
Αεριοποίηση του λιγνίτη για παραγωγή πολυμερών και συνθετικών καυσίμων (Coal-to-chemicals)
Η αεριοποίηση του άνθρακα (λιγνίτης) για χρήση του προϊόντος (αέριο ή syngas) στην παραγωγή πολυμερών γνωρίζει αυξανόμενη χρήση στο εξωτερικό. Η συγκεκριμένη βιομηχανία (πολυμερών) επωφελείται κυρίως από τη χαμηλή τιμή κόστους της πρώτης ύλης (άνθρακας) για να παράξει πολυμερή τα οποία έχουν μεγαλύτερη αξία και αφήνουν ικανοποιητικά περιθώρια οικονομικής εκμετάλλευσης. Σημειώνεται, ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να εξεταστεί μόνο σε συνδυασμό με δράσεις δέσμευσης – χρήσης – αποθήκευσης (Carbon Capture Utilization and Storage – CCUS) του διοξειδίου του άνθρακα, οι οποίες όμως έχουν πρακτικά απαγορευθεί από την Κυβέρνηση και τη λοιπή ΕΕ. Το ζήτημα λοιπόν είναι ενδεχομένως μακροχρόνιου ενδιαφέροντος.
Εξαγωγή Σπανίων Γαιών από τον λιγνίτη
Οι σπάνιες γαίες (Rare Earth Elements-REE) είναι γενικά απαραίτητες σε ποικίλες εφαρμογές, κινητής τηλεφωνίας, ηλεκτρονικών υπολογιστών (κυρίως σε εξαρτήματα υπολογιστικής μνήμης), επαναφορτιζόμενων μπαταριών, κ.ά. Είναι επίσης υλικά τα οποία αναμένεται να χρησιμοποιηθούν σε πολλές μελλοντικές βιομηχανικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας, π.χ. σε κλάδους ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή την κατασκευή ηλεκτρικών αυτοκινήτων (για καταλυτικούς μετατροπείς, μαγνήτες, κ.λπ).
Με βάση την αξία και προοπτική που υπάρχει για τα υλικά αυτά αλλά και την έλλειψη δεδομένων για την περιεκτικότητα σε σπάνιες γαίες και το πρώιμο στάδιο της τεχνολογίας, η κατά προτεραιότητα ανάπτυξη και υποστήριξη ερευνητικών και πιλοτικών διατάξεων για την παραγωγή Σπανίων Γαιών από τον λιγνίτη, σε μια από τις υπό απολιγνιτοποίηση περιοχές, είναι μια από τις εναλλακτικές που χρήζει περισσότερης μελέτης.
Χρήση λιγνίτη για φίλτρα καθαρισμού και παραγωγή ενεργού άνθρακα (activated carbon products)
Ο ενεργός άνθρακας παρουσιάζει αυξανόμενη ζήτηση παγκοσμίως, καθώς γνωρίζει εκτεταμένη χρήση ως βασικό μέσο διαχωρισμού (φίλτρα) σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, τόσο σε διεργασίες που αφορούν διαχωρισμό στην αέρια φάση (καθαρισμός καυσαερίων, συμπεριλαμβανομένης της δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων ρύπων), όσο και σε διεργασίες που αφορούν διαχωρισμό στην υγρή φάση (καθαρισμός βιομηχανικών/αστικών υδάτων, συμπεριλαμβανομένης της κατακράτησης βαρέων μετάλλων από αστικά/βιομηχανικά ύδατα).
Παραγωγή προϊόντων με βάση τα ανθρακονήματα (carbon fibre) από λιγνίτη
Τα ανθρακονήματα (carbon fibers) είναι υλικά (ίνες) υψηλής μηχανικής απόδοσης, με αντοχές γενικά μεγαλύτερες σε σχέση με τα καθιερωμένα βιομηχανικά κράματα όπως το αλουμίνιο ή πολλά είδη χάλυβα. Τα ανθρακονήματα γνωρίζουν εκτεταμένη χρήση σε εφαρμογές υψηλής προστιθέμενης αξίας που αξιοποιούν πολύ μεγάλες ειδικές αντοχές, όπως στην αεροναυπηγική, αεροδιαστημική, σε αγωνιστικά αυτοκίνητα, μηχανές, ποδήλατα, υπάρχουν μάλιστα παγκόσμια ισχυροί ανταγωνιστές.
Παρότι η παραγωγή ανθρακονημάτων από το λιγνίτη φαίνεται προς το παρόν τεχνικά πρόωρη και οικονομικά ασύμφορη, εκτιμάται ότι η ωρίμανση αυτών των μεθόδων μπορεί να συμπεριλάβει τη χρήση και των λιγνιτών Δυτικής Μακεδονίας και Πελοποννήσου ως πρόδρομα υλικά ανθρακονημάτων.
Παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων και εδαφοβελτιωτικών από λιγνίτη
Ο λιγνίτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων ή άλλων εδαφοβελτιωτικών σε περιοχές όπου υπάρχει ερημοποίηση ή ανάγκη για επανακαλλιέργεια λόγω της κλιματικής αλλαγής ή της μη σωστής διαχείρισης της γης.
Ορισμένοι συγκεκριμένης σύστασης λιγνίτες της Δυτικής Μακεδονίας και Πελοπονήσου είναι κατάλληλοι για παραγωγή τέτοιων οργανοχουμικών λιπασμάτων, κάτι το οποίο θα αυξήσει αφενός μεν την προσέλκυση επενδύσεων και αφετέρου τις εξαγωγές. Είναι λοιπόν ρεαλιστική και άμεσα εφαρμόσιμη η πρόταση παραγωγής εδαφοβελτιωτικών από λιγνίτη.
Ανάπτυξη ενεργειακών καυσίμων
Με στόχο την ενεργειακή ανάπτυξη της περιοχής, σε απόλυτη προτεραιότητα τίθεται η ανάπτυξη ενεργειακών καυσίμων στα εδάφη των ορυχείων με σκοπό την παραγωγή βιομάζας για την Πτολεμαίδα 5 και για προηγμένα βιοκαύσιμα. Η δραστηριότητα αυτή ταιριάζει με τις ειδικότητες του ανθρώπινου δυναμικού της περιοχής, έχει μεγάλη μόχλευση οικονομικής δραστηριότητας και απασχόλησης, αξιοποιεί την αποκατάσταση εδαφών που έχει υποχρέωση η ΔΕΗ και είναι μεγάλης ενεργειακής και περιβαλλοντικής σημασίας.
Φωτοβολταϊκά και αιολικά πάρκα στα εξαντλημένα ορυχεία
Οι εκτάσεις των λιγνιτωρυχείων είναι κατάλληλες για την ανάπτυξη φωτοβολταϊκών (Φ/Β) και αιολικών πάρκων, αφού εξετασθούν οι γεωμηχανικές παράμετροι των περιοχών εγκατάστασης. Η πρακτική αυτή είναι συνήθης στις περιοχές αποκατάστασης τέτοιων ορυχείων τόσο στην Ευρώπη όσο και σε άλλες περιοχές του κόσμου. Οι περιοχές Δ. Μακεδονίας και Πελοποννήσου θεωρούνται, σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη του ενωμένου ερευνητικού κέντρου της ΕΕ (Joint Research Centre, 2020), από τις πιο κατάλληλες για ανάπτυξη φωτοβολταϊκών και αιολικών πάρκων και αυτό σε σύγκριση με όλες τις άλλες περιοχές της Ευρωπαϊκής Ένωσης στις οποίες θα πραγματοποιηθεί απολιγνιτοποίηση.
Αποθήκευση ενέργειας με μορφή αντλιοταμίευσης
Η επαναχρησιμοποίηση του υδάτινου δυναμικού των εξαντλημένων ορυχείων μπορεί να οδηγήσει στην αποθήκευση ενέργειας κατάλληλης για χρήση όταν απαιτείται.
Αξιοποίηση υπολειμματικής βιομάζας
www.worldenergynews.gr
Σε σχετική μελέτη της η Επιτροπή Ενέργειας της Ακαδημίας Αθηνών αφού αποτίμησε τη σημερινή κατάσταση υπό το φως των νέων δεδομένων έκανε μία σειρά από προτάσεις για τις εναλλακτικές δραστηριότητες στις περιοχές των σημερινών λιγνιτικών σταθμών, οι οποίες εντάσσονται στις εξής δύο κατηγορίες:
1. Ανάπτυξη νέων ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στους χώρους των ορυχείων λιγνίτη.
Τολμηρή απόφαση η «επιθετική» απολιγνιτοποίηση
Στο εισαγωγικό της σημείωμα η Ακαδημία Αθηνών υπογραμμίζει και την τολμηρή απόφαση της χώρας μας να καταργήσει τη λιγνιτική ηλεκτροπαραγωγή μέχρι το 2028, όταν η Γερμανία προβλέπει την παύση των λιγντικών της σταθμών το 2038, η Τσεχία το 2040 και η Πολωνία το 2050.
Στην κατηγορία των εξω-ηλεκτρικών χρήσεων του λιγνίτη εντάσσονται:
- Eξαγωγή Σπανίων Γαιών από τον λιγνίτη,
- Xρήση λιγνίτη για φίλτρα καθαρισμού και παραγωγή ενεργού άνθρακα,
-Παραγωγή προϊόντων με βάση τα ανθρακονήματα από λιγνίτη,
-Παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων και εδαφοβελτιωτικών από λιγνίτη, και
-Ανάπτυξη ενεργειακών καυσίμων.
Αεριοποίηση του λιγνίτη για παραγωγή πολυμερών και συνθετικών καυσίμων (Coal-to-chemicals)
Η αεριοποίηση του άνθρακα (λιγνίτης) για χρήση του προϊόντος (αέριο ή syngas) στην παραγωγή πολυμερών γνωρίζει αυξανόμενη χρήση στο εξωτερικό. Η συγκεκριμένη βιομηχανία (πολυμερών) επωφελείται κυρίως από τη χαμηλή τιμή κόστους της πρώτης ύλης (άνθρακας) για να παράξει πολυμερή τα οποία έχουν μεγαλύτερη αξία και αφήνουν ικανοποιητικά περιθώρια οικονομικής εκμετάλλευσης. Σημειώνεται, ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να εξεταστεί μόνο σε συνδυασμό με δράσεις δέσμευσης – χρήσης – αποθήκευσης (Carbon Capture Utilization and Storage – CCUS) του διοξειδίου του άνθρακα, οι οποίες όμως έχουν πρακτικά απαγορευθεί από την Κυβέρνηση και τη λοιπή ΕΕ. Το ζήτημα λοιπόν είναι ενδεχομένως μακροχρόνιου ενδιαφέροντος.
Εξαγωγή Σπανίων Γαιών από τον λιγνίτη
Οι σπάνιες γαίες (Rare Earth Elements-REE) είναι γενικά απαραίτητες σε ποικίλες εφαρμογές, κινητής τηλεφωνίας, ηλεκτρονικών υπολογιστών (κυρίως σε εξαρτήματα υπολογιστικής μνήμης), επαναφορτιζόμενων μπαταριών, κ.ά. Είναι επίσης υλικά τα οποία αναμένεται να χρησιμοποιηθούν σε πολλές μελλοντικές βιομηχανικές εφαρμογές μεγάλης κλίμακας, π.χ. σε κλάδους ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ή την κατασκευή ηλεκτρικών αυτοκινήτων (για καταλυτικούς μετατροπείς, μαγνήτες, κ.λπ).
Χρήση λιγνίτη για φίλτρα καθαρισμού και παραγωγή ενεργού άνθρακα (activated carbon products)
Ο ενεργός άνθρακας παρουσιάζει αυξανόμενη ζήτηση παγκοσμίως, καθώς γνωρίζει εκτεταμένη χρήση ως βασικό μέσο διαχωρισμού (φίλτρα) σε διάφορες βιομηχανικές διεργασίες, τόσο σε διεργασίες που αφορούν διαχωρισμό στην αέρια φάση (καθαρισμός καυσαερίων, συμπεριλαμβανομένης της δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα και άλλων αερίων ρύπων), όσο και σε διεργασίες που αφορούν διαχωρισμό στην υγρή φάση (καθαρισμός βιομηχανικών/αστικών υδάτων, συμπεριλαμβανομένης της κατακράτησης βαρέων μετάλλων από αστικά/βιομηχανικά ύδατα).
Εκτιμάται ότι οι λιγνίτες της Δυτικής Μακεδονίας και της Πελοποννήσου μπορούν να αποτελέσουν πρώτη ύλη για ανάπτυξη ενεργών ανθράκων.
Παραγωγή προϊόντων με βάση τα ανθρακονήματα (carbon fibre) από λιγνίτη
Τα ανθρακονήματα (carbon fibers) είναι υλικά (ίνες) υψηλής μηχανικής απόδοσης, με αντοχές γενικά μεγαλύτερες σε σχέση με τα καθιερωμένα βιομηχανικά κράματα όπως το αλουμίνιο ή πολλά είδη χάλυβα. Τα ανθρακονήματα γνωρίζουν εκτεταμένη χρήση σε εφαρμογές υψηλής προστιθέμενης αξίας που αξιοποιούν πολύ μεγάλες ειδικές αντοχές, όπως στην αεροναυπηγική, αεροδιαστημική, σε αγωνιστικά αυτοκίνητα, μηχανές, ποδήλατα, υπάρχουν μάλιστα παγκόσμια ισχυροί ανταγωνιστές.
Παρότι η παραγωγή ανθρακονημάτων από το λιγνίτη φαίνεται προς το παρόν τεχνικά πρόωρη και οικονομικά ασύμφορη, εκτιμάται ότι η ωρίμανση αυτών των μεθόδων μπορεί να συμπεριλάβει τη χρήση και των λιγνιτών Δυτικής Μακεδονίας και Πελοποννήσου ως πρόδρομα υλικά ανθρακονημάτων.
Παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων και εδαφοβελτιωτικών από λιγνίτη
Ο λιγνίτης μπορεί να χρησιμοποιηθεί για παραγωγή οργανοχουμικών λιπασμάτων ή άλλων εδαφοβελτιωτικών σε περιοχές όπου υπάρχει ερημοποίηση ή ανάγκη για επανακαλλιέργεια λόγω της κλιματικής αλλαγής ή της μη σωστής διαχείρισης της γης.
Ανάπτυξη ενεργειακών καυσίμων
Με στόχο την ενεργειακή ανάπτυξη της περιοχής, σε απόλυτη προτεραιότητα τίθεται η ανάπτυξη ενεργειακών καυσίμων στα εδάφη των ορυχείων με σκοπό την παραγωγή βιομάζας για την Πτολεμαίδα 5 και για προηγμένα βιοκαύσιμα. Η δραστηριότητα αυτή ταιριάζει με τις ειδικότητες του ανθρώπινου δυναμικού της περιοχής, έχει μεγάλη μόχλευση οικονομικής δραστηριότητας και απασχόλησης, αξιοποιεί την αποκατάσταση εδαφών που έχει υποχρέωση η ΔΕΗ και είναι μεγάλης ενεργειακής και περιβαλλοντικής σημασίας.
Φωτοβολταϊκά και αιολικά πάρκα στα εξαντλημένα ορυχεία
Οι εκτάσεις των λιγνιτωρυχείων είναι κατάλληλες για την ανάπτυξη φωτοβολταϊκών (Φ/Β) και αιολικών πάρκων, αφού εξετασθούν οι γεωμηχανικές παράμετροι των περιοχών εγκατάστασης. Η πρακτική αυτή είναι συνήθης στις περιοχές αποκατάστασης τέτοιων ορυχείων τόσο στην Ευρώπη όσο και σε άλλες περιοχές του κόσμου. Οι περιοχές Δ. Μακεδονίας και Πελοποννήσου θεωρούνται, σύμφωνα με πρόσφατη μελέτη του ενωμένου ερευνητικού κέντρου της ΕΕ (Joint Research Centre, 2020), από τις πιο κατάλληλες για ανάπτυξη φωτοβολταϊκών και αιολικών πάρκων και αυτό σε σύγκριση με όλες τις άλλες περιοχές της Ευρωπαϊκής Ένωσης στις οποίες θα πραγματοποιηθεί απολιγνιτοποίηση.
Αποθήκευση ενέργειας με μορφή αντλιοταμίευσης
Η επαναχρησιμοποίηση του υδάτινου δυναμικού των εξαντλημένων ορυχείων μπορεί να οδηγήσει στην αποθήκευση ενέργειας κατάλληλης για χρήση όταν απαιτείται.
Η ενδεδειγμένη μέθοδος είναι η αντλιοταμίευση με τη δημιουργία τεχνητών λιμνών και χρήση των υδάτινων ταμιευτήρων ως δεξαμενές αποθήκευσης ενέργειας. Η αξιοποίηση του νερού γίνεται με τη χρήση αντλιών νερού.
Αξιοποίηση υπολειμματικής βιομάζας
Υπάρχει ένα θεωρητικό δυναμικό υπολειμματικής βιομάζας στην Περιφέρεια Δ. Μακεδονίας που με συντηρητικές εκτιμήσεις ανέρχεται σε 500.000 τόνους ξηράς βιομάζας/ έτος, με ενεργειακό περιεχόμενο καυσίμου της τάξης των 2.600 GWh/έτος. Με εκμετάλλευση μέρους των ποσοτήτων αυτών, είναι εφικτό να δημιουργηθεί μονάδα ηλεκτροπαραγωγής εγκαταστημένης ισχύος 25 MWe που αντιστοιχεί σε 50 τουλάχιστον θέσεις εργασίας.
www.worldenergynews.gr
