Προσομοίωση της Κλιμάκωσης Μεγέθους της Διεργασίας και Τεχνο-οικονομική Εκτίμηση της Αλκοολικής Ζύμωσης

Abstract

Υπό το πρίσμα της αυξανόμενης παγκόσμιας ενεργειακής ζήτησης, η βιοαιθανόλη αναδεικνύεται ως μια βιώσιμη και στρατηγικά σημαντική λύση στον τομέα των μεταφορών. Η συνεχής εξάντληση των συμβατικών ενεργειακών πόρων έχουν κινήσει τις κυβερνήσεις προς την εφαρμογή συγκεκριμένου περιβαλλοντικού σχεδίου. Στο πλαίσιο αυτό, τα βιοκαύσιμα, που παράγονται από αγροτικές, δασικές και άλλες βιολογικές πρώτες ύλες αποτελούν μια πολλά υποσχόμενη κατεύθυνση για την κάλυψη των μελλοντικών ενεργειακών αναγκών. Ωστόσο, η διείσδυσή τους στην αγορά αντιμετωπίζει σημαντικές προκλήσεις, κυρίως σε ό,τι αφορά το κόστος εγκατάστασης και παραγωγής. Η ανάγκη για καινοτόμες και βιώσιμες ενεργειακές λύσεις, ικανές να μειώσουν την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα αποτελεί το βασικό έναυσμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Στο πλαίσιο αυτό, εξετάζεται η δυνατότητα αξιοποίησης της βιοαιθανόλης με έμφαση στην παραγωγή της από κυτταρινούχες πρώτες ύλες. Η κυτταρινούχος αιθανόλη αναγνωρίζεται διεθνώς για τα σημαντικά περιβαλλοντικά και ενεργειακά της οφέλη. Παρ’ όλα αυτά, η οικονομική βιωσιμότητα της διαδικασίας παραμένει ζητούμενο, καθώς εξαρτάται από την πρόοδο τεχνολογικών καινοτομιών, όπως η ανάπτυξη αποδοτικών και χαμηλού κόστους ενζύμων, η εξασφάλιση κατάλληλων και φθηνών πρώτων υλών, καθώς και η βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των διεργασιών. Η εφαρμογή τέτοιων τεχνολογιών σε βιομηχανική κλίμακα στην Ελλάδα αποτελεί πρόκληση, αλλά και σημαντική ευκαιρία για την ενίσχυση της ενεργειακής αυτάρκειας της χώρας. Στην εργασία παρουσιάζονται θεμελιώδεις έννοιες που σχετίζονται με τις ΑΠΕ, την ταξινόμηση της βιομάζας και τις γενιές των βιοκαυσίμων. Για τη συγκριτική αξιολόγηση των διαθέσιμων επιλογών, εφαρμόζεται πολυκριτηριακή ανάλυση (MCDA), η οποία αναπτύσσεται σε δύο στάδια. Στο πρώτο, εξετάζονται τρία διαφορετικά σενάρια παραγωγής βιοαιθανόλης από κυτταρινούχες πρώτες ύλες με σκοπό εύρεσης της κατάλληλης τεχνολογίας παραγωγής. Στο δεύτερο, εξετάζεται η κατάλληλη περιοχή της Ελλάδας για την δυνητική δημιουργία εγκατάστασης μεγάλης κλίμακας παραγωγής κυτταρινούχας βιοαιθανόλης. Η αξιολόγηση βασίζεται σε οικονομικούς δείκτες, καθώς και περιβαλλοντικές και τεχνολογικές μεταβλητές.