βιοκαυσιμα 2ης γενιας

EKETA
ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ 2ΗΣ ΓΕΝΙΑΣ :
MΟΝΟΔΡΟΜΟΣ ΓΙΑ ΤΟ 2020
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη
Εργαστήριο Περιβαλλοντικών Καυσίμων & Υδρ/κων (ΕΠΚΥ)
Ινστιτούτο Χημικών Διεργασιών & Ενεργειακών Πόρων (ΙΔΕΠ)
Εθνικό Κέντρο Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ)
1ο Ετήσιο Συνέδριο ΣΒΙΒΕ
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
Βιομάζα & Ενέργεια



Βιομάζα & βιοκαύσιμα αντιστοιχούσαν στο 61% ΑΠΕ το
2005, με προοπτική ελάττωσης στο 56.6% το 2020*
Αναμενόμενη αύξηση ποσοστού βιοκαυσίμων από 3.3%
το 2005 σε 12.3% το 2020*
Πρόταση Κομισιόν 17.10.2012
─ Όριο 5% των βιοκαυσίμων που
βασίζονται σε ενεργειακά φυτά
─ Αύξηση κινήτρων βιοκαυσίμων
υψηλών αποδόσεων (x2, x4)
Ανάγκη ανάπτυξης τεχνολογιών μετατροπής
υπολειμματικής βιομάζας σε βιοκαύσιμα
* Waste not included
EC Directorate General
for Energy
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
2
Βιομάζα & Βιοκαύσιμα
 Ανανεώσιμη
ΑΛΛΑ
? Χαμηλός λόγος H/C
? Περιεκτικότητα νερού
─ Προβλήματα διάβρωσης
? Υψηλή περιεκτικότητα οξυγόνου
(αλδεΰδες, κετόνες, οξέα)
─ Μειωμένη θερμογόνος δύναμη
─ Μειωμένη οξειδωτική
σταθερότητα
─ Αυξημένη οξύτητα
Προβλήματα σε κινητήρες
Η Βιομάζα απαιτεί αύξηση H/C, απομάκρυνση Ο & Η2Ο
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
3
Τεχνολογίες Βιοκαυσίμων 2ης & 3ης Γενιάς
Πρώτες Ύλες
▪ Αγροτικά υπολείμματα
▪ Δασικά υπολείμματα
▪ Αστικά υπολείμματα
▪ Μικροφύκη
Προϊόντα
▪ Συνθετικά καύσιμα
▪ Βιοαιθανόλη, βιομεθανόλη,
ETBE, MTBE
▪ Παραφινικά καύσιμα (HVO)
▪ FAME
▪ Βιοαέριο
Τεχνολογίες
▪ BTL (Αεριοποίηση &
Fischer-Tropsch)
▪ Ενζυματική μετατροπή
(υδρόλυση, ζύμωση)
▪ Καταλυτική
υδρογονοκατεργασία
▪ Πυρόλυση
▪ Μετεστεροποίηση
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
4
Υδρογονοεπεξεργασία, Τεχνολογία Κλειδί
για την Υπολειμματική Βιομάζα και όχι μόνο


Αναμενόμενη συμβολή στο 35-40% βιοκαύσιμων 2ης γενιάς
(μετατροπή/αναβάθμιση βιομάζας)*
Κύρια τεχνολογία μετατροπής ελαίου από μικροφύκη για
παραγωγή βιοκαυσίμων 3ης γενιάς
Λιπίδια
Στερεή βιομάζα
Πυρόλυση
Αεριοποίηση
Υδρογονοκατεργασία
Βιοέλαιο
Σύνθεση
Fischer-Tropsch
Κηροζίνη
Ντίζελ
Κηρός
Βάσει εκτιμήσεων της International Energy Agency
Sustainable Production of 2nd Generation Biofuels, February 2010
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
5
Υδρογονοκατεργασία Βιομάζας
Εφαρμογές

Τύποι υγρής βιομάζας
─ Φυτικά έλαια, λίπη, τηγανέλαια
» Κορεσμένα/ακόρεστα τριγλυκερίδια
─ Βιοέλαιο πυρόλυσης
» Αλδεΰδες, κετόνες, οξέα
─ Έλαιο από μικροφύκη
» Λιπίδια

Βιομηχανικής κλίμακας εφαρμογές
για μετατροπή φυτικών ελαίων
(κυρίως φοινικέλαιου) σε ντίζελ και κηροζίνη
─ Παραφινικά καύσιμα ή HVOs

Εφαρμογή για πρώτη φορά σε τηγανέλαια στο ΕΚΕΤΑ
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
6
Υδρογονοκατεργασία
για Αναβάθμιση Κηρού Fischer-Tropsch


Τεχνολογία παραγωγής
συνθετικών υδρ/κων
Οι συνθετικοί υδρ/κες
μπορούν να μπορούν να
αντικαταστήσουν ορυκτά
καύσιμα
+H2
Κηρός FT
Συνθετικά καύσιμα
(βενζίνη, κηροζίνη,
ντίζελ)
─ Δοκιμασμένη τεχνολογία για
παραγωγή καυσίμων από
άνθρακα και ΦΑ

Απαραίτητη η
υδρογονοκατεργασία για
μετατροπή κηρού FT σε
συνθετικά καύσιμα
Πηγή:
Renew EU project (http://www.renew-fuel.com)
Laboratory of Environmental Fuels and Hydrocarbons
Centre for Research and Technology Hellas (CERTH)
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
7
Υδρογονοκατεργασία
για Αναβάθμιση Βιοελαίου Πυρόλυσης

Χρηματοδότηση από ιδιωτικό τομέα
Ανάπτυξη τεχνολογίας
─ Πρωτόκολλο πλήρωσης αντιδραστήρα,
ζώνες αντίδρασης

Διερεύνηση επίδρασης
θερμοκρασιακού προφίλ
στην ποιότητα του
αναβαθμισμένου προϊόντος
+ Η2
Βιοέλαιο
πυρόλυσης
Αναβαθμισμένο
βιοέλαιο
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
8
Γιατί Τηγανέλαιο;

Διαθέσιμη πρώτη ύλη από εστιατόρια και νοικοκυριά
─ Ελλάδα: 280,000m3 ετησίως (συντηρητική εκτίμηση)
─ EΕ27: 2 – 8 εκατ. m3 ετησίως (βιβλιογραφικές πηγές)

Προβληματική απόρριψη
─ Αποχετεύσεις, ΧΥΤΑ


Μπορεί να αντικαταστήσει
μερικώς τα φυτικά έλαια
για παραγωγή FAME βιοντίζελ
Προοπτικές κάλυψης σημαντικού
ποσοστού αγοράς βιοντίζελ
─ Παραγωγή FAME στην EΕ27 ήταν ~9 εκατ. m3 το 2011
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
9
Πιλοτική Επίδειξη στο ΕΚΕΤΑ
Υδρογονοκατεργασία
Τηγανέλαιο
Παραφινικό ντίζελ
2ης γενιάς
Ηλιακό H2
Επίδειξη σε
Απορριμματοφόρο
του Δήμου Θεσ/κης
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
10
Υδρογονοκατεργασία για Μετατροπή
Τηγανελαίου  Παραφινικό Ντίζελ 2ης Γενιάς

• Βελτιωμένη καύση
(υψηλός αριθμός κετανίου)
• Οικονομικότερο (υψηλό HHV)
• Σταθερότερο (μηδενική
οξύτητα, υψηλή οξειδωτική
σταθερότητα)
• Αειφορικότερο
+ Η2
Προοπτικές κάλυψης 9.5% των
ανακγών ντίζελ στην Ελλάδα
www.biofuels2g.gr
?
• Υψηλές επενδύσεις για
μονάδες μεγάλης
δυναμικότητας
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
11
Συν-υδρογονοκατεργασία για
Ενσωμάτωση Βιομάζας στο Διυλιστήριο
A. Αξιολόγηση προοπτικών
ενσωμάτωσης τηγανελαίου
ως εναλλακτική πρώτη ύλη
για την παραγωγή ντίζελ
Εκπομπές

Αργό
πετρέλαιο
Διυλιστήριο
Άλλα
προϊόντα
Ντίζελ
Η2 από
ΑΠΕ
Χρήση υπαρχουσών
υποδομών & λειτουργίας
B. Αξιολόγηση αποτυπώματος
άνθρακα και ελάττωσης
εκπομπών θερμοκηπίων
αερίων έναντι του ντίζελ της
αγοράς
FAME
Τηγανέλαιο
Ενέργεια
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
12
Βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς...
είναι μονόδρομος για επίτευξη στόχων 2020+
 υπάρχουν διαθέσιμες πρώτες ύλες και
τεχνολογία
 στηρίζονται στην υδρογονοκατεργασία
(συνθετικά & παραφινικά καύσιμα)
 απαιτούν συνεργασία
επιχειρήσεων με
φορείς Ε&Τ

Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη – Προσεγγίζοντας το 2020 με τα βιοκαύσιμα 2ης Γενιάς
Αθήνα, 21 Μαρτίου 2013
13
ΕΚΕΤΑ
Ευχαριστώ για την προσοχή σας
Δρ. Στέλλα Μπεζεργιάννη
sbezerg@cperi.certh.gr
Τηλ: 2310498315 | Φαξ: 2310498380