Ο νόμος 5215/2025 για το βιομεθάνιο ψηφίστηκε στη Βουλή, γεγονός που αναμένεται να εντείνει το ενδιαφέρον των μελλοντικών επενδυτών για τις προοπτικές αξιοποίησης του συγκεκριμένου ενεργειακού πόρου.
Ο πρωτογενής τομέας και το οργανικό κλάσμα των αστικών αποβλήτων, αποτελούν τον κυριότερο διαθέσιμο πόρο για την παραγωγή βιομεθανίου στην Ελλάδα.
Η αγροτική παραγωγή δημιουργεί σημαντικές ποσότητες υπολειμμάτων. Με τη σωστή τεχνολογική προσέγγιση, αυτός ο φαινομενικά άχρηστος πόρος μπορεί να μετατραπεί σε πολύτιμο βιομεθάνιο, από ένα γεωργικό απόβλητο σε έναν κοινωνικά χρήσιμο πόρο που ενισχύει τη βιωσιμότητα της κοινωνίας μας στο μέλλον.
Καλώς ήρθατε λοιπόν σε έναν συναρπαστικό κόσμο όπου μικροοργανισμοί και βακτήρια επιτελούν τον πρωταγωνιστικό ρόλο στην παραγωγή καθαρής και ανανεώσιμης ενέργειας.
Η αξιοποίηση τοπικών Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (ΑΠΕ) – κυρίως βιομάζας από κτηνοτροφικά και οργανικά απόβλητα ή υποπροϊόντα – συμβάλλει καθοριστικά στην επίτευξη των ενεργειακών στόχων της Ευρωπαϊκής Ένωσης, όπως αυτοί καθορίζονται στο σχέδιο REPowerEU.
Το σημαντικότερο πλεονέκτημα όμως είναι ότι οι παραγωγοί βιοαερίων μετατρέπουν οργανικά απόβλητα – υλικά με μηδενική ή και αρνητική αξία – σε βιώσιμα, τοπικά παραγόμενα καύσιμα χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Το βιομεθάνιο, ως τέτοιο καύσιμο, ενισχύει:
Ø Την ενεργειακή ασφάλεια, καθώς παράγεται από ευρύ φάσμα ενδογενών πηγών βιομάζας, μειώνοντας την εξάρτηση από εισαγόμενους ενεργειακούς πόρους.
Ø Τη βιωσιμότητα, δεδομένου ότι η παραγωγή του ακολουθεί ολοκληρωμένα σχέδια διαχείρισης και επεξεργασίας οργανικών αποβλήτων, ενώ αποτελεί ανανεώσιμη πηγή ενέργειας.
Ø Την ανταγωνιστικότητα, αφού υποστηρίζει τον πρωτογενή τομέα, ενισχύει την τεχνολογική καινοτομία, αυξάνει την προστιθέμενη αξία σε τοπικό επίπεδο και δημιουργεί νέες θέσεις εργασίας στο πλαίσιο της αναπτυσσόμενης εφοδιαστικής αλυσίδας βιοαερίου και βιομεθανίου.
Τα μέτρα για την υιοθέτηση αγοράς βιομεθανίου θα έχουν και μακροπρόθεσμες οικονομικές – αναπτυξιακές επιπτώσεις όπως:
· Αποδοχή υιοθέτησης συστημάτων ΑΠΕ στον τομέα των μεταφορών, ιδιαίτερα στα βαρέα οχήματα και τη ναυτιλία,
· Παραγωγή βιομεθανίου με την τεχνολογία τα αεριοποίησης
· Παραγωγή βιομεθανίου με την τεχνολογία “Power 2 Gas”.
· Ανάπτυξη της τοπικής και διασυνοριακής εμπορίας βιομεθανίου
· Ανάπτυξη αειφόρων πρακτικών καλλιέργειας φυτών σε αμειψισπορά για την παραγωγή επιπλέον βιομάζας που δεν ανταγωνίζεται την αγορά τροφίμων.
· Υιοθέτηση συστημάτων προτυποποίησης του βιομεθανίου με εγγυήσεις προέλευσης (GOs for RE-gas) και πληροφορίες από διάφορες τεχνικές επιτροπές της CEN για υπάρχοντα πρότυπα
· Παραγωγή υγροποιημένου βιομεθανίου και μεταφορά του σε περιοχές που δεν υπάρχει δίκτυο διανομής ΦΑ.
Όμως τι είναι το βιοαέριο και τι το βιομεθάνιο;
Το βιοαέριο παράγεται σε κατάλληλους χωνευτές κυρίως με την τεχνολογία της Αναερόβιας Χώνευσης (ΑΧ) οργανικών αποβλήτων βιομάζας και αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH4) σε αναλογία 40-60% και διοξείδιο του άνθρακα (CO2) σε αναλογία 20-60%. Μετά την AX, το βιοαέριο υφίσταται σαν πρώτο στάδιο μεταχείρισης τον καθαρισμό, που συνίσταται σε απομάκρυνση των σωματιδίων υδρόθειου (H2S), αμμωνίας (NH3), και νερού (H2O) και σαν δεύτερο στάδιο την αναβάθμιση, δηλ. απομάκρυνση CO2 και προσθήκη προπανίου και οσμοθετικών ενώσεων (θειόλες).
Η διαδικασία του καθαρισμού στοχεύει στην απομάκρυνση ιχνοστοιχείων που είναι επιβλαβή στο δίκτυο του ΦΑ και στις συσκευές των καταναλωτών, ενώ η διαδικασία αναβάθμισης στοχεύει στη μετατροπή του βιοαερίου σε καύσιμο υψηλής αποδοτικότητας και ισοδύναμο με το ΦΑ.
Η αγορά του βιοαερίου στην Ελλάδα
Σύμφωνα με στοιχεία ΔΕΔΔΗΕ (03/2025), στην χώρα λειτουργούν 90 σταθμοί βιοαερίου, με εγκατεστημένη ισχύ 126,5 MW και παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας 569,87 GWh (2024).
Ο στόχος αντικατάστασης των εισαγωγών ρωσικού αερίου στην Ελλάδα, σύμφωνα με το Νέο ΕΣΕΚ, είναι η παραγωγή 2,1 TWh βιομεθανίου έως το 2030, 3,6 TWh έως το 2040 και 4,6 TWh έως το 2050.
Σύμφωνα με μελέτες του Τμήματος Βιομάζας του ΚΑΠΕ, η υλοποίηση του στόχου θα εξασφαλίσει περίπου 1.635 θέσεις εργασίας με χρονικό ορίζοντα έως το 2030 και παραγωγή 280.000 τόνων βιογενούς CO2. Ιδιαίτερα σημαντικά θα είναι και τα εξωτερικά οφέλη από την παραγωγή του βιομεθανίου που εκτιμώνται σε 176,4 εκ. €
Η ανταπόκριση στην πρόκληση είναι εφικτή, αλλά προϋποθέτει ολοκληρωμένο σχέδιο, συντονισμό και συστηματική παρακολούθηση της εφαρμογής των αναγκαίων δράσεων.
Για την εκπλήρωση του στόχου του ΕΣΕΚ για το 2030 απαιτείται:
· Διερεύνηση των δυνατοτήτων αξιοποίησης ενδογενών-τοπικών πηγών βιομάζας (κτηνοτροφικά απόβλητα, οργανικά υποπροϊόντα) ως εναλλακτικό καύσιμο για παραγωγή βιοαερίου/βιομεθανίου. Η ανάπτυξη μιας ανταγωνιστικής αγοράς βιομάζας είναι βασική προϋπόθεση και η συνεργασία Υπουργείου Περιβάλλοντος και Ενέργειας με το Υπουργείο Αγροτικής Ανάπτυξης και Τροφίμων επιβεβλημένη.
Οι κατηγορίες βιομάζας που θα εξετάζονται θα είναι απόβλητα κτηνοτροφικών εκμεταλ-λεύσεων βοοειδών, χοιροτροφείων, αιγοπροβάτων και ορνιθοειδών (κοπριά), γεωργικά υπολείμματα από χειμερινά σιτηρά, σκληρού και μαλακού σίτου, κριθαριού, βρώμης, σίκα-λης, βίκου, τριτικάλε (άχυρο), απόβλητα αγροτο-βιομηχανιών (τυρόγαλο, κατσίγαρος κ.α), το οργανικό κλάσμα των Αστικών Στερεών Αποβλήτων (ΑΣΑ) και θα συμμορφώνονται με το Παράρτημα ΧΙ της τροποποιημένης Οδηγίας για την Ενέργεια και το Κλίμα (RED II).
Για να εκτιμήσει κανείς το δυναμικό παραγωγής βιομεθανίου σε μια περιοχή είναι απαραίτητο να εκτιμήσει αρχικά το δυναμικό και τη διαθεσιμότητα των πρώτων υλών βιομάζας. Η επιλογή, η ποσότητα και η ποιότητα της βιομάζας από ενδογενείς τοπικές πηγές είναι σημαντικές γιατί συνεισφέρουν καθοριστικά στη βελτιστοποίηση της παραγωγής βιοαερίου.
Στην χώρα μας, σύμφωνα με μελέτες του Τμήματος Βιομάζας του ΚΑΠΕ, το θεωρητικό δυναμικό βιομάζας από κοπριές κτηνοτροφικών εκμεταλλεύσεων, άχυρο σιτηρών, απόβλητα των αγροτοβιομηχανιών (τυρόγαλο) και από το οργανικό κλάσμα των ΑΣΑ εκτιμάται σε 16.336.133 τόνους/έτος, με δυναμικό βιομεθανίου 0,72 δις κυβικά μέτρα (billion cubic meters -bcm) και ενεργειακό περιεχόμενο βιομεθανίου 6,92 TWh/έτος ή 25,92PJ.
Η διαθεσιμότητα της βιομάζας όλη την διάρκεια του χρόνου μπορεί να εξασφαλιστεί τουλάχιστον κατά 30% (0,21 bcm /7,56 PJ και 2,1 TWh βιομεθανίου) αν συνοδεύεται με όρους συμβολαιακής γεωργίας. Αντίστοιχα, το θεωρητικό δυναμικό σε bio-LNG εκτιμάται σε 155.000 τόνους/έτος και 310.000 τόνους/έτος bio-CO2
Οι βασικοί τομείς που πρέπει να εστιάσουν οι επενδυτές είναι:
1) η επιλογή και η προ-επεξεργασία της πρώτης ύλης, καθώς μόνο η οργανική ξηρή ύλη/ολικά στερεά (organic dry matter – Total Solid /TS) μπορεί να μετατραπεί προς βιοαέριο. Επιπλέον, η σύσταση των θρεπτικών συστατικών της βιομάζας σε ολικό άζωτο δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 6 kg/τόνο βιομάζας που εισέρχεται στον χωνευτή.
2) η βελτιστοποίση της διαδικασίας της ΑΧ με την βελτιστοποίηση παραμέτρων, όπως η θερμοκρασία, το pH, η ανάμειξη της πρώτης ύλης και ο χρόνος παραμονής στον χωνευτή, η εφαρμογή τεχνικών όπως χώνευση δύο σταδίων με τον διαχωρισμό των σταδίων οξεογένεσης και μεθανογένεσης, η ανάμειξη διαφορετικών υποστρωμάτων (Co-digestion), η χρήση μικροοργανισμών και η κατανόηση των μικροβιακών πληθυσμών που εμπλέκονται στην ΑΧ.
και 3) η διάθεση του χωνεμένου υπολείμματος.
Η ΑΧ είναι ένα ζωντανό όν, δεν είναι μια απλή μηχανή. Αντιθέτως είναι ένα πολύπλοκο σύστημα το οποίο βασίζεται σε βιολογικές διεργασίες κι ως εκ τούτου δεν έχει καμία σχέση με άλλες ΑΠΕ και δεν επιδέχεται διακοψιμότητα και περικοπές. Η λειτουργία της εφοδιαστικής αλυσίδας για την παραγωγή του βιομεθανίου κάνει το σύστημα ακόμα πιο πολύπλοκο.
Λαμβάνοντας προσεκτικά υπόψη τους ανωτέρω παράγοντες και εφαρμόζοντας κατάλληλες στρατηγικές βελτιστοποίησης, είναι δυνατό να βελτιωθεί σημαντικά η απόδοση μεθανίου στο βιοαέριο περίπου σε 60%. Έχοντας υπόψη ότι η απόδοση μεθανίου στον σταθμό παραγωγής βιομεθανίου πρέπει να ανέρχεται στο 98% κατ’ ελάχιστον, είναι πρόδηλο ότι η βελτιστοποίηση της παραγωγής του βιοαερίου θα έχει σημαντικά οικονομικά οφέλη στους μελλοντικούς επενδυτές παραγωγούς βιομεθανίου γιατί θα έχουν εξασφαλίσει χαμηλότερο λειτουργικό και κόστος συντήρησης, λιγότερη ενεργειακή κατανάλωση και μειωμένες εκπομπές απαερίων (off gases) στην διαδικασία ανάκτησης μεθανίου.
· Δημιουργία κατάλληλων περιοχών (renewable go-to areas) στην χώρα, με αξιόλογο διαθέσιμο δυναμικό βιομάζας, για παραγωγή βιοαερίου/βιομεθανίου και δυνατότητα έγχυσης του στο τοπικό δίκτυο διανομής του ΦΑ.
Η υλοποίηση οποιουδήποτε έργου ενεργειακής αξιοποίησης βιομάζας εξαρτάται, κατά πρώτον, από τη δυνατότητα πρόσβασης στις απαραίτητες ποσότητες βιομάζας (τεχνική διαθεσιμότητα) και, κατά δεύτερον, στην κτήση αυτής σε προκαθορισμένες εύλογες τιμές που θα εξασφαλίζουν τη βιωσιμότητα του σταθμού βιομεθανίου (οικονομική διαθεσιμότητα).
Οι σταθμοί κρίνεται ότι πρέπει να είναι διάσπαρτοι με τη μεγαλύτερη δυνατόν εγγύτητα στο δίκτυο διανομής ή μεταφοράς του ΦΑ
Για λόγους οικονομικής βιωσιμότητας, η ωριαία παραγωγή ακατέργαστου βιοαερίου για παραγωγή βιομεθανίου συνίσταται να είναι κατ’ ελάχιστη 400 Nm3 /ώρα και για παραγωγή bio-LNG 1300 Nm3 /ώρα
Προϋποθέσεις για την παραγωγή και χρήση βιομεθανίου και τη διευκόλυνση της ένταξής του στην εσωτερική αγορά του ΦΑ αποτελούν τα παρακάτω:
· Χωροθέτηση του σταθμού βιοαερίου/βιομεθανίου εκεί που συγκλίνουν πρώτη ύλη -βιομάζα, υποδομές και κυκλική οικονομία.
Η χωροθέτηση του σταθμού είναι ιδιαίτερα σημαντική γιατί συνεισφέρει στην ασφάλεια εφοδιασμού, με την εξασφάλιση μεγάλου εύρους πηγών βιομάζας που συλλέγονται από απόσταση μικρότερη των 20km, μειώνοντας έτσι το μεταφορικό κόστος, που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του λειτουργικού κόστους του σταθμού.
Η τροφοδοσία των σταθμών πρέπει να βασίζεται σε πρώτες ύλες, οι ποσότητες και το κόστος κτήσης των οποίων επηρεάζουν τον καθορισμό του βιώσιμου μεγέθους του σταθμού και του ετήσιου λειτουργικού του κόστους, επιτρέποντας έτσι την οικονομική βιωσιμότητα τους.
Αυτό επιτυγχάνεται κυρίως με την συμβολαιακή γεωργία, η οποία εκτός της εξασφάλισης της πρώτης ύλης δημιουργεί, σε επίπεδο τοπικών κοινωνιών και αγορών, μια συναλλακτική κίνηση σε ότι αφορά την αλυσίδα των αγροτικών εισροών (αγροτικά εφόδια, μηχανήματα - μικροεργαλεία, ζωικό κεφάλαιο - ενέργεια), η οποία θα δώσει σημαντική ανάσα ρευστότητας, λόγω του άμεσου της πληρωμής όλων των συντελεστών που είναι απαραίτητοι για την παραγωγή της πρώτης ύλης.
· Συλλογή και μεταφορά βιομάζας στην είσοδο του σταθμού.
Λησμονούμε την έντονη γεωγραφική διασπορά της βιομάζας, τον μικρό κλήρο, το οικογενειακό δίκαιο της χώρας, την μεγάλη χρονική και ποσοτική διακύμανση της παραγωγής της βιομάζας, τους διαφορετικούς τύπους βιομάζας, το διαφορετικό ενεργειακό περιεχόμενο του κάθε τύπου και την απόδοση του αν χρησιμοποιηθεί κάθε τύπος χωριστά ή σε συνδυασμό (co-digestion).
· Προώθηση και δημιουργία καινοτόμων δικτύων σε τοπικό επίπεδο από την ανάπτυξη εφοδιαστικών αλυσίδων βιομάζας/βιομεθανίου με την συμμετοχή και εκπροσώπηση όλων των ενδιαφερομένων φορέων.
Η εφικτότητα υλοποίησης σταθμών βιομεθανίου εξαρτάται σε μέγιστο βαθμό από τη δυνατότητα συνύπαρξης και ανάπτυξης συνεργειών μεταξύ των επενδυτών και των παραγωγών βιομάζας στην ευρύτερη περιοχή του σταθμού (δηλ. του αγροτικού κόσμου, π.χ. μεμονωμένοι αγρότες, αγροτικοί συνεταιρισμοί, Ενώσεις Αγροτικών Συνεταιρισμών, κλπ., οι οποίοι αποκαλούνται ως «παραγωγοί»).
Από την άλλη, η αρμονική «συμβίωση» επενδυτών και παραγωγών πρέπει να εξασφαλίζεται μέσω αμοιβαία αποδεκτών Συμβολαίων Προμήθειας Καυσίμου που θα καθορίζουν επακριβώς τις τιμές πώλησης των πρώτων υλών (δηλ. της πρωτογενούς βιομάζας) και τη διαχρονική μεταβολή των τιμών αυτών με βάση προκαθορισμένες παραμέτρους, στο βαθμό που αυτό είναι εφικτό. Όσον αφορά τις αμοιβαία αποδεκτές τιμές («πώλησης» για τους παραγωγούς και «αγοράς» για τις μονάδες μετατροπής-επενδυτές), αυτές πρέπει να ικανοποιούν ταυτόχρονα δύο διαφορετικές συνθήκες:
α) την οικονομική κάλυψη (ικανοποίηση) των παραγωγών, με δεδομένο ότι οι τελευταίοι πρέπει τουλάχιστον να διατηρήσουν την καθαρή πρόσοδό τους (καθαρό εισόδημα)
β) τη βιωσιμότητα του σταθμού, που εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το ανώτατο αποδεκτό ύψος του κόστους κτήσης των πρώτων υλών όσον αφορά κυρίως άχυρα σιτηρών, ενσιρώματα και εναλλακτικές καλλιέργειες.
Διαχείριση του Χωνεμένου Υπολείμματος: Απόβλητο ή Ευκαιρία;
Η ύπαρξη διαθέσιμων εκτάσεων και αγροτών πρόθυμων να χρησιμοποιήσουν το υπόλειμμα ως εδαφοβελτιωτικό/λίπασμα παίζει καθοριστικό ρόλο στην αποδοτική λειτουργία του σταθμού βιοαερίου.
Το χωνεμένο υπόλειμμα που βρίσκεται στον χωνευτή μετά την διαδικασία της ΑΧ δύναται να χρησιμοποιηθεί ως αυτούσιο οργανικό λίπασμα με ξήρανση και εφαρμογή στον αγρό ή με κατάλληλες τεχνικές, όπως διαχωρισμό, ιζηματογένεση, υπερ-διήθηση, αντίστροφη όσμωση, stripper να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή:
α) 6% στερεού λιπάσματος, με αναλογία θρεπτικών συστατικών 17%Ν-40%P-20%K,
β) 20% υγρού λιπάσματος, με αναλογία θρεπτικών συστατικών 83%Ν-60%P-80%K,
και 74% νερού άρδευσης.
Τα ποσοστά των θρεπτικών συστατικών είναι ενδεικτικά και εξαρτώνται από την πρώτη ύλη ανά περίπτωση.
Για την πλήρη επεξεργασία του χωνεμένου υπολείμματος είναι διαθέσιμες διαφορετικές μέθοδοι και τεχνολογίες, με διαφορετικούς βαθμούς τεχνικής ωριμότητας, ενεργειακές ανάγκες και επενδυτικό και λειτουργικό κόστος.
Το πρώτο βήμα για την πλήρη επεξεργασία του χωνεμένου υπολείμματος είναι ο διαχωρισμός της στερεάς φάσης από την υγρή φάση με κατάλληλο διαχωριστή (φυγοκεντρικός διαχωριστής, screw press separator, belt filters press και vacuum).
Στην συνέχεια, το στερεό κλάσμα πλούσιο σε φωσφόρο, μπορεί να εφαρμοστεί απευθείας (χύδην) ως βιο-λίπασμα στη γεωργία ή μπορεί να κομποστοποιηθεί ή να αποξηρανθεί για αποθήκευση και μεταφορά.
Ακολουθεί η εξάτμιση του υγρού υπολείμματος, για την ανάκτηση θρεπτικών συστατικών κυρίως αζώτου και αμμωνίας. Η εφαρμογή του συγκεκριμένου λιπάσματος εμφανίζει υψηλό δυναμικό απωλειών αμμωνίας μετά την εφαρμογή στο έδαφος, λόγω υψηλού pH και περιεχομένου σε αμμώνιο. Για τον λόγο αυτό απαιτείται ειδικός εξοπλισμός με ρυμουλκούμενους σωλήνες και ρηχό ψεκασμό (Trailing hose distributor).
Το τελευταίο βήμα είναι η διαδικασία της συμπύκνωσης των ατμών και η διαδικασία της αντίστροφης ώσμωσης και από αυτά η παραλαβή καθαρού νερού άρδευσης.
*Ο Χρήστος Ζαφείρης είναι Γεωπόνος με ΜSc στον περιβαλλοντικό σχεδιασμό πόλεων και κτιρίων και Υπεύθυνος Δέσμης Έργων Βιοαερίου και Βιομεθανίου του Κέντρου Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας στην Ελλάδα.
