ΚΑΠΕ: Τι προετοιμάζει για τις τεχνολογίες δέσμευσης και αποθήκευσης CO2

Τα μεταλλικά οργανικά πλέγματα (MOFs) και το MOF4AIR στο οποίο συμμετέχουν 14 εταίροι από 8 χώρες- Οι εφαρμογές σε μονάδες ηλεκτροπαραγωγής και βιομηχανίες υψηλής έντασης ενέργειας

Το Κέντρο Ανανεώσιμων Πηγών και Εξοικονόμησης Ενέργειας εδώ και καιρό ασχολείται με το θέμα διερευνώντας το ευρύτερο περιβάλλον στη χώρα, αλλά και συμμετέχοντας σε αντίστοιχα ευρωπαϊκά προγράμματα.

Τον περασμένο Ιούλιο μάλιστα το ΚΑΠΕ ενέκρινε δαπάνη για την υλοποίηση έρευνας της κοινής γνώμης «για θέματα αποδοχής της γεωλογικής αποθήκευσης CO2», αναθέτοντας τη δημοσκόπηση στην εταιρεία Metron Analysis.

Τονίζεται ακόμη ότι «οι συνηθισμένοι μύθοι και οι πιθανές παρανοήσεις που σχετίζονται με την τεχνολογία CCS περιλαμβάνουν τον κίνδυνο διαρροής CO2 ή περιβαλλοντικής βλάβης, τη μόνιμη αποθήκευση και τον αντίκτυπο στους σεισμούς. Ωστόσο, δεκαετίες εμπειρογνωμοσύνης από τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου, καθώς και δεδομένα από την παρακολούθηση, τη μέτρηση και την επαλήθευση τόπων αποθήκευσης και πληθώρα ακαδημαϊκών μελετών συνδυάζονται για να ενισχύσουν τον ουσιαστικό ρόλο της τεχνολογίας CCS στη μείωση των παγκόσμιων εκπομπών CO2».

Παράλληλα, το ΚΑΠΕ συμμετέχει στο ευρωπαϊκό έργο MOF4AIR που έχει στόχο να αναπτύξει και να επιδείξει τις αποδόσεις τεχνολογιών δέσμευσης CO2 με χρήση MOF (μεταλλικά-οργανικά πλέγματα προσρόφησης διοξειδίου του άνθρακα) σε μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και βιομηχανίες υψηλής έντασης ενέργειας. Το έργο ξεκίνησε τον Ιούλιο του 2019 και θα διαρκέσει μέχρι τον Ιούνιο του 2023, με σκοπό, μεταξύ άλλων, να παρουσιάσει βελτιστοποιημένα MOF βασισμένα σε υλικά προσρόφησης με μικρορυθμίσεις για την τελειοποίηση της διεργασίας προσρόφησης CO2  μέσω μιας πολυεπιστημονικής προσέγγισης.

Tο έργο MOF4AIR, για τη διασφάλιση της επιτυχίας του, συγκεντρώνει 14 εταίρους από 8 χώρες της Ευρώπης, -το ΚΑΠΕ από την Ελλάδα-, και από την Ασία και ένα Συμβούλιο Βιομηχανικών Συνεργατικών Σχηματισμών. Το Πανεπιστήμιο MONS συντονίζει το έργο, ως ερευνητικό κέντρο με μεγάλη εμπειρία όσον αφορά τη θεματική ενότητα MOF, καθώς και τις διάφορες διεργασίες δέσμευσης άνθρακα.

Στο έργο συμμετέχουν συνολικά 6 ερευνητικά κέντρα, τα οποία κατέχουν την απαραίτητη εμπειρία για την υλοποίηση του, τρεις μικρομεσαίες επιχειρήσεις εξειδικευμένες στην παραγωγή MOFs και την διαμόρφωσή τους σε βιομηχανική κλίμακα, μία ένωση παραγωγής τσιμέντου, και μία μικρομεσαία επιχείρηση εξειδικευμένη σε θέματα επικοινωνίας και διάδοσης.

Το παραδοτέο θα παρουσιάσει τα αποτελέσματα της κοινωνικής έρευνας στις τοπικές κοινότητες λαμβάνοντας υπόψη τους παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την κοινωνική αποδοχή. Η ποσοτική έρευνα, με τη χρήση ερωτηματολογίων, θα πραγματοποιηθεί σε 8 διαφορετικές χώρες, στις οποίες θα συμμετέχουν τουλάχιστον 80 άτομα ανά χώρα. Επιπλέον, θα διεξαχθεί μια ποιοτική μελέτη (συνεντεύξεις, ενδιαφερόμενες ομάδες) με έμφαση στους εκπροσώπους της κυβέρνησης και στους υπεύθυνους ανάπτυξης έργων.

Η μελέτη θα ασχοληθεί με την αξιολόγηση του κόστους, με τις τεχνικές απαιτήσεις και τις επιπτώσεις που σχετίζονται με τη λειτουργία και την ασφάλεια για τη μεταφορά, αποθήκευση ή χρήση του CO2. Το παραδοτέο θα παρουσιάσει μια στρατηγική εμπλοκής των ενδιαφερομένων φορέων για τις προγραμματισμένες δραστηριότητες βάσει των αποτελεσμάτων των κοινωνικών μελετών και λαμβάνοντας υπόψη διάφορους παράγοντες όπως οι κοινωνικοοικονομικοί εξωτερικοί παράγοντες, κλπ.

Τα MOF και που χρησιμοποιούνται

Τα MOFs είναι μεταλλικά-οργανικά πλέγματα προσρόφησης διοξειδίου του άνθρακα στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και στις ενεργοβόρες βιομηχανίες.

Όπως αναφέρεται στο σκεπτικό του έργου MOF4AIR, η ηλεκτροπαραγωγή και οι βιομηχανίες υψηλής έντασης ενέργειας (όπως βιομηχανίες τσιμέντου, χάλυβα, πετροχημικών προϊόντων) ευθύνονται για το μεγαλύτερο μέρος των εκπομπών CO2. Εκτός από τον περιορισμό των ανθρωπογενών εκπομπών CO2, η δέσμευση άνθρακα αποτελεί μία καίρια τεχνολογία, η οποία έχει τη δυνατότητα μείωσης των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα σε αυτούς τους τομείς, δίνοντας τη δυνατότητα αξιοποίησης του παραγόμενου CO2 για χρήση ή αποθήκευση.

Ξεκαθαρίζεται, πάντως, ότι η στροφή προς μία οικονομία χαμηλών εκπομπών άνθρακα απαιτεί την ανάπτυξη, δοκιμή και υλοποίηση οικονομικώς αποδοτικών λύσεων δέσμευσης άνθρακα. Η πιο ώριμη τεχνολογία, η δέσμευση CO2 μετά την καύση με καθαρισμό αμίνης, δεν προσφέρει επαρκείς αποδόσεις. Οι διαδικασίες προσρόφησης αποτελούν υποσχόμενες εναλλακτικές λύσεις για τη δέσμευση CO2 από μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας και άλλες βιομηχανίες υψηλής έντασης ενέργειας.

Από την άποψη αυτή, τα μεταλλικά οργανικά πλέγματα (MOFs) είναι μια ευρέως μελετημένη κατηγορία πορωδών προσροφητικών ουσιών που προσφέρουν τεράστιες δυνατότητες, λόγω της μεγάλης τους ικανότητας προσρόφησης CO2 και της συγγένειας τους με το CO2. Ωστόσο, οι αποδόσεις των τεχνολογιών δέσμευσης άνθρακα που βασίζονται σε MOF δεν έχουν αξιολογηθεί πλήρως.

Έτσι στους ειδικότερους στόχους του MOF4AIR περιλαμβάνονται:

1. Η αύξηση της αποτελεσματικότητας σε σχέση με το κόστος της δέσμευσης και αποθήκευσης διοξειδίου του άνθρακα σε γεωλογικούς σχηματισμούς (CCS) και μείωση του ενεργειακού τιμήματος.
2. Ο ποιοτικός προσδιορισμός και επικύρωση των κατάλληλων υλικών MOF για δέσμευση άνθρακα με προσρόφηση.
3. Μικρορυθμίσεις για την τελειοποίηση των διεργασιών προσρόφησης για MOF υψηλής απόδοσης
4. Παρουσίαση της απόδοσης των MOF βασιζόμενο στην προσρόφηση άνθρακα σε πραγματική λειτουργία
5. Εφαρμογή της τεχνολογίας σε άλλες βιομηχανίες υψηλής έντασης ενέργειας και εξασφάλιση της βιωσιμότητά της
6. Η αύξηση της ευαισθητοποίησης των ενδιαφερόμενων μερών και του κοινού σχετικά με τις προκλήσεις, τα οφέλη και θέματα που σχετίζονται με τη δέσμευση, τη μεταφορά, τη χρήση και την αποθήκευση του άνθρακα.

Τα Επιδεικτικά Έργα

Στο MOF4AIR συμμετέχουν τρία σημαντικά επιδεικτικά έργα. Το πρώτο είναι το TCM στο Mongstad της Νορβηγίας, ένα τεχνολογικό κέντρο πρωτοπόρο στη δέσμευση CO2 μετά την καύση, όπου αρκετοί προμηθευτές έχουν ήδη πιστοποιήσει τις τεχνολογίες δέσμευσης. Η συμμετοχή του TCM είναι καθοριστική, καθώς δείχνει την κοινή βούληση να βρεθούν λύσεις δέσμευσης άνθρακα προσαρμοσμένες στην αγορά από τις 4 μεγάλες εταιρείες πετρελαίου που συνεργάζονται με αυτό, τις Gassnova, Equinor, Shell και Total.

Το δεύτερο είναι η Tupras, η μεγαλύτερη επιχείρηση πετρελαίου της Τουρκίας και 7η μεγαλύτερη εταιρεία διύλισης στην Ευρώπη με 32,5 εκατ. m3 παραγωγική ικανότητα επεξεργασίας αργού πετρελαίου. Η Tupras θα εγκαταστήσει έναν πιλοτικό έργο στη μονάδα του Izmit.

Το τρίτο είναι η Solamat στη Μασσαλία της Γαλλίας, μέρος του ομίλου SARP Industries (SARPI), θυγατρική της Veolia και επικεφαλής της επεξεργασίας και ανάκτησης επικίνδυνων βιομηχανικών αποβλήτων. Το επιδεικτικό έργο (αποτεφρωτήρας αποβλήτων) θα εγκατασταθεί στην τοποθεσία Solamat Fos sur Mer, και θα το διαχειρίζεται η Solamat με τη βοήθεια της Veolia Research and Innovation Center (VeRI). Στο συνεργατικό σχηματισμό Fos-Berre/Marseille CCU συνεργάζονται βιομηχανίες και δημόσιος τομέας (GPMM, δηλαδή Λιμενική Αρχή).