Μετατρέποντας τους ρύπους σε καύσιμο: Η πρωτότυπη μονάδα LIFE CO2toCH4 στον ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου Κοζάνης

Η τεχνολογία βασίζεται στη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας από ΑΠΕ για την ηλεκτρόλυση νερού και την παραγωγή υδρογόνου. Στη συνέχεια, μέσω βιολογικής μεθανοποίησης, το υδρογόνο αντιδρά με CO₂ από τα καυσαέρια και παράγεται μεθάνιο υψηλής καθαρότητας, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο ή μέσο αποθήκευσης ενέργειας. 

Το LIFE CO₂toCH₄ εντάσσεται στη λογική του Carbon Capture and Utilization (CCU), δηλαδή της δέσμευσης και αξιοποίησης διοξειδίου του άνθρακα. Αντί το CO₂ να απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, μετατρέπεται σε συνθετικό καύσιμο με τη βοήθεια ανανεώσιμης ενέργειας. Η προσέγγιση αυτή αποκτά ιδιαίτερη σημασία για περιοχές οι οποίες βρίσκονται στο επίκεντρο της απολιγνιτοποίησης. Η δυνατότητα αξιοποίησης υφιστάμενων ενεργειακών υποδομών για νέες τεχνολογίες χαμηλού ανθρακικού αποτυπώματος μπορεί να δημιουργήσει ένα νέο παραγωγικό και τεχνολογικό οικοσύστημα.

Η εγκατάσταση της κινητής μονάδας στον ΑΗΣ Αγ. Δημητρίου της ΔΕΗ αποτέλεσε το σημαντικότερο ορόσημο του έργου. Η μονάδα τέθηκε σε λειτουργία τον Σεπτέμβριο του 2024 και αποτελείται από τρία (3) κύρια συστήματα:

1. Σύστημα μεμβρανών: Σύστημα δύο σταδίων για την επεξεργασία των αέριων ρευμάτων και την παραγωγή CO₂ υψηλής καθαρότητας, κατάλληλο για τροφοδοσία της βιολογικής διεργασίας.
2. Συσκευή ηλεκτρόλυσης: Τεχνολογία ΡΕΜ που παράγει υδρογόνο υψηλής καθαρότητας (έως 99,999%) από απιονισμένο νερό, παρέχοντας το απαραίτητο αναγωγικό μέσο για τη βιολογική μεθανοποίηση.
3. Μονάδα Βιολογικής Μεθανοποίησης: Ο «αντιδραστήρας» παραγωγής βιομεθανίου. Αποτελείται από δύο αντιδραστήρες (TBR), όπου το CO₂ μετατρέπεται σε βιομεθάνιο (CH₄) μέσω υδρογονοτροφικών μεθανογόνων μικροοργανισμών υπό θερμοφιλικές συνθήκες (55±2^οC).

Η λειτουργία της μονάδας αξιολογήθηκε τόσο σε συνεχή όσο και σε διακοπτόμενη (start-stop) λειτουργία επιβεβαιώνοντας τη σταθερότητα, την αποδοτικότητα και την ευελιξία του συστήματος υπό διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας. Κατά τη συνεχή λειτουργία η μονάδα παρήγαγε βιομεθάνιο με σταθερή καθαρότητα >95% στα περισσότερα επίπεδα Χρόνου Κατακράτησης Αερίου (GRT) με ρυθμό παραγωγής 4,42 m³ CH₄/(m³ d).

Η πιλοτική εγκατάσταση τέθηκε σε λειτουργία στον χώρο του σταθμού, αποδεικνύοντας ότι η τεχνολογία μπορεί να εφαρμοστεί σε πραγματικό βιομηχανικό περιβάλλον και όχι μόνο σε εργαστηριακές συνθήκες. Παράλληλα, εξετάζεται η δυνατότητα αξιοποίησης της τεχνολογίας σε απομονωμένα ενεργειακά συστήματα και νησιά, όπου η αποθήκευση ενέργειας αποτελεί κρίσιμο ζήτημα.

Κατά τη διάρκεια του 2025 η εγκατάσταση λειτούργησε ως Living Lab υποδεχόμενη φορείς και ερευνητές. Οι συμμετέχοντες είχαν τη δυνατότητα να παρακολουθήσουν τη λειτουργία της μονάδας και να ενημερωθούν για τις δυνατότητες της τεχνολογίας και της βιολογικής μεθανοποίησης. Στα τέλη του 2025, η μονάδα μεταφέρθηκε στο Τεχνολογικό και Πολιτιστικό Πάρκο Λαυρίου για τη συνέχεια των δράσεων επίδειξης σε νέο κοινό.

Το LIFE CO₂toCH₄ χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα LIFE της Ευρωπαϊκής Ένωσης και διαθέτει συνολικό προϋπολογισμό σχεδόν 3,9 εκατ. ευρώ. Στο έργο συμμετέχουν πανεπιστήμια (ΑΠΘ, ΕΜΠ, UNIPD), ερευνητικά κέντρα (ΕΛΓΟ ΔΗΜΗΤΡΑ) και βιομηχανικοί φορείς (ΔΕΗ, ΔΕΗ Ανανεώσιμες, NEVIS) από την Ελλάδα και την Ιταλία.

Πέρα από την τεχνολογική καινοτομία, το έργο επιχειρεί να απαντήσει σε κρίσιμα ερωτήματα, όπως πώς αξιοποιούνται οι εκπομπές CO₂ και πώς δίνουμε νέα ζωή στις λιγνιτικές περιοχές. Το LIFE CO₂toCH₄ αποδεικνύει ότι ο συνδυασμός βιοτεχνολογίας και κυκλικής οικονομίας είναι το κλειδί για ένα βιώσιμο μέλλον.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το έργο επισκεφθείτε το σύνδεσμο: LIFE CO2toCH4