Το CoCCUS έρχεται να μειώσει το περιβαλλοντικό αποτύπωμα ενεργοβόρων βιομηχανιών
Στο σημαντικό ερευνητικό έργο CoCCUS συμμετέχει και η Startup Solmeya
Ακούγοντας κάποιος την επωνυμία CoCCUS το μυαλό του συνειρμικά πηγαίνει στη Βοτανική, στη Ζωολογία ή στη Χημεία. Για τους επιστήμονες όμως του Ινστιτούτου Χημικών Διεργασιών & Ενεργειακών Πόρων του Εθνικού Κέντρου Έρευνας & Τεχνολογικής Ανάπτυξης (ΕΚΕΤΑ/ΙΔΕΠ), το CoCCUS δεν είναι τίποτε άλλο από ένα ερευνητικό έργο και προέρχεται από το ακρωνύμιο του Cost-effective CO2 Capture and Utilization from magnesite/lime industry using enzyme boosted K2CO3 Solvents, που σε ελεύθερη μετάφραση σημαίνει ανάπτυξη τεχνολογίας δέσμευσης CO2 από καυσαέρια ενεργοβόρων βιομηχανιών με τη χρήση καινοτόμων ενζυμικών καταλυτών για την αξιοποίηση του στην παραγωγή προϊόντων προστιθέμενης αξίας. Και αν αυτό εξακολουθεί να ακούγεται πολύπλοκο, τότε η φθηνή τεχνολογία δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα από βιομηχανίες και εν συνεχεία η χρήση του για την παραγωγή άλλων προϊόντων ή η αποθήκευσή του, είναι πιο κατανοητή ως διαδικασία.
Η χώρα μας έχει αποφασίσει να προχωρήσει με ταχείς ρυθμούς την πορεία προς την ενεργειακή μετάβαση. Με επίκεντρο το μηδενικό ισοζύγιο σε εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου, το Εθνικό Σχέδιο Ανάκαμψης και Ανθεκτικότητας της χώρας μας εφαρμόζει μία σειρά δράσεων με στόχο την αντιμετώπιση της κλιματικής κρίσης μέσω του περιορισμού των εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα. Προς αυτήν την κατεύθυνση αναπτύσσεται η πρώτη εγκατάσταση αποθήκευσης CO2 στην Ελλάδα, στην περιοχή του Πρίνου, ενώ παράλληλα εταιρείες από την ηλεκτροπαραγωγή και τη βιομηχανία διερευνούν τεχνολογίες δέσμευσης CO2 που θα είναι οικονομικά βιώσιμες. «Αυτό ακριβώς επιχειρούμε κι εμείς στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου CoCCUS. Αναζητούμε μια τεχνολογία δέσμευσης CO2 χαμηλού κόστους που θα παράγει ένα υψηλής καθαρότητας ρεύμα CO2 (>99%) έτσι ώστε να είναι εύκολη η αξιοποίηση του με καθόλου ή ελάχιστες ανάγκες για περαιτέρω καθαρισμό, ενώ ταυτόχρονα θα επιτυγχάνει εργαστηριακό βαθμό απόδοσης δέσμευσης CO2 >90%», αναφέρει ο Διευθυντής Ερευνών στο ΕΚΕΤΑ/ΙΔΕΠ και συντονιστής του έργου, Δρ. Παναγιώτης Γραμμέλης, στο οποίο συμμετέχουν το Εθνικό Ίδρυμα Ερευνών (ΕΙΕ), η εταιρεία Solmeyea και οι βιομηχανικοί εταίροι CaO Hellas, Ελληνικοί Λευκόλιθοι ΑΕ (GM) και ΑΓΕΤ ΗΡΑΚΛΗΣ του ομίλου LAFARGE.
Όπως εξηγεί ο ίδιος οι φυσικές μέθοδοι απορρόφησης CO2, δηλαδή οι παραγωγοί του οικοσυστήματος (τα δέντρα και τα άλλα φυτά), δεν επαρκούν πλέον ώστε να καλύψουν τον φιλόδοξο στόχο της κλιματικής ουδετερότητας. Εδώ και δεκαετίες εφαρμόζονται διάφορες τεχνολογίες για τη δέσμευση του CO2, αλλά το υψηλό τους κόστος τις καθιστά μη βιώσιμες σε μεγάλη κλίμακα. Η τεχνολογία δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα παραδοσιακά βασίζεται σε ουσίες-διαλύτες όπως είναι οι αμίνες που αντιδρούν επιλεκτικά με το διοξείδιο του άνθρακα εμποδίζοντάς το εκλυθεί στην ατμόσφαιρα. Για να ανακτηθεί και να ξαναχρησιμοποιηθεί το CO2 για την παραγωγή άλλων προϊόντων πρέπει να υπάρξει θέρμανση, ώστε να διασπαστεί ο χημικός δεσμός ανάμεσα στις αμίνες και το διοξείδιο του άνθρακα. Η απαίτηση αρκετής θερμότητας για τη διάσπαση του δεσμού, αλλά και το μεγάλο κόστος των χρησιμοποιούμενων ουσιών έχουν οδηγήσει εναλλακτικά και σε άλλους διαλύτες εκτός από τις αμίνες, όπως είναι υδατικά διαλύματα ανθρακικού νατρίου και ανθρακικού καλίου, αμμωνία, αμινοξέα, κ.λπ..
«Η τεχνολογία του CoCCUS δε βασίζεται στις αμίνες, αλλά στο ανθρακικό κάλιο και στην καρβονική ανυδράση, που είναι ένα ένζυμο που βρίσκεται σε ανθρώπινους ιστούς και αποδομεί το διοξείδιο του άνθρακα στον ανθρώπινο οργανισμό. Η απορρόφηση με βάση τα ένζυμα είναι πιο ελκυστική από οικονομική άποψη σε σχέση με τη δέσμευση με τη χρήση μεμβρανών και οδηγεί σε χαμηλότερο κόστος δέσμευσης CO2. Για τη δέσμευση του 90% του CO2 σε έναν σταθμό παραγωγής ενέργειας 600MWe, οι απώλειες ηλεκτρικής ενέργειας είναι χαμηλότερες του 15% της ωφέλιμης ισχύος και για τις δύο εξεταζόμενες τεχνολογίες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε οικονομικά βιώσιμη λειτουργία του ηλεκτροπαραγωγικού σταθμού», συμπληρώνει ο έλληνας ερευνητής.
Στην Ελλάδα έχουν γίνει μόνο πιλοτικές προσπάθειες. Αυτή τη στιγμή υπάρχει η πιλοτική μονάδα δέσμευσης του CO2 με αμίνες στις εγκαταστάσεις του ΙΔΕΠ/ΕΚΕΤΑ στη Θεσσαλονίκη, ενώ μόλις ξεκίνησε ένα έργο για μία υβριδική μονάδα αποθήκευσης ενέργειας και δέσμευσης CO2, με συντονιστή την εταιρεία “ΔΕΗ Ανανεώσιμες” και με χρηματοδότηση από το πρόγραμμα LIFE. Η τεχνολογία του CoCCUS έχει εφαρμοστεί σε πιλοτικό επίπεδο (bench-scale) και στις ΗΠΑ. Γενικά έχουν χρηματοδοτηθεί αρκετά ερευνητικά προγράμματα για τη δέσμευση του CO2 με διάφορες τεχνολογίες, ενώ εξετάζεται η βιωσιμότητά τους για εφαρμογή σε μεγάλη κλίμακα. Τώρα, λειτουργούν παγκοσμίως 21 εμπορικά έργα δέσμευσης, χρήσης και αποθήκευσης του άνθρακα (Carbon Capture Utilization and Storage – CCUS) μεγάλης κλίμακας και έχουν ανακοινωθεί σχέδια για τουλάχιστον 40 νέες εμπορικές εγκαταστάσεις. Το CoCCUS φιλοδοξεί να συγκροτήσει ένα cluster ενεργοβόρων βιομηχανιών με σημαντικές εκπομπές CO2, οι οποίες θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν μελλοντικές εγκαταστάσεις αποθήκευσης CO2 στη Ελλάδα.
«Η συμμετοχή ενεργοβόρων βιομηχανικών κλάδων, των οποίων οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα είναι άρρηκτα συνδεδεμένες με την παραγωγική τους διαδικασία, καθιστά επιτακτική την ανάγκη ανάπτυξης τεχνο-οικονομικά βιώσιμων τεχνολογιών δέσμευσης και αξιοποίησης του CO2, έτσι ώστε να εξασφαλιστεί η συγκράτηση του κόστους παραγωγής σε επερχόμενες σημαντικές αυξήσεις της τιμής των δικαιωμάτων εκπομπών CO2» , προσθέτει ο κ. Γραμμέλης.
Σύμφωνα με τον ίδιο οι βιομηχανικοί εταίροι του έργου θα αναλάβουν να αναλύσουν τις προδιαγραφές και τις απαιτήσεις/προσαρμογές των μονάδων τους έτσι ώστε να καταστεί δυνατή η ενσωμάτωση στην παραγωγική τους διαδικασία της τεχνολογίας δέσμευσης του CO2, ενώ η εταιρεία Solmeyea θα αναλάβει την καλλιέργεια και παραγωγή ενός οργανικού μακρομορίου (μαγιάς), με σκοπό τη διερεύνηση της δυνατότητας παροχής μιας περιβαλλοντικά βιώσιμης λύσης για την παραγωγή βρώσιμων προϊόντων.
Το έργο CoCCUS μόλις ξεκίνησε και αναμένεται να ολοκληρωθεί τον Νοέμβριο του 2023, με προϋπολογισμό που φτάνει σχεδόν το 1 εκατομμύριο ευρώ. «Απώτερος στόχος του έργου είναι να επιτευχθεί μείωση του περιβαλλοντικού αποτυπώματος μονάδων παραγωγής μαγνησίας/CaO/τσιμέντου και να αναπτυχθούν καινοτόμες τεχνολογίες δέσμευσης του CO2 χαμηλού κόστους (κάτω από 25 €/ τόνο CO2) αλλά και δυνατότητες αξιοποίησης του, λαμβάνοντας υπόψη ότι η τρέχουσα τιμή δικαιωμάτων εκπομπών CO2 ξεπερνά τα 60 €/ τον και αναμένεται να αυξηθεί περαιτέρω», καταλήγει ο κ. Γραμμέλης.
