Η ανάπτυξη ενός καινοτόμου, συμπαγούς συστήματος μεμβρανών για την δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα στην ναυσιπλοΐα αποτελεί το στόχο του ερευνητικού έργου MemCCSea. To EKETA είναι ο συντονιστής φορέας.
Ο τομέας των θαλάσσιων μεταφορών συντελεί σημαντικά στην παγκόσμια ανθρωπογενή έκλυση αερίων και σωματιδιακών ρύπων. Σύμφωνα με πρόσφατες μελέτες, οι εκπομπές καυσαερίων από πλοία συμβάλλουν στο 15% των παγκόσμιων εκπομπών οξειδίων αζώτου (NOx) και στο 3-7% των αντίστοιχων εκπομπών οξειδίων θείου (SOx). Η ναυτιλιακή βιομηχανία συνεισφέρει επίσης σημαντικά στις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου.
Επί του παρόντος, το ποσοστό συνεισφοράς ανέρχεται στο 3% των παγκόσμιων εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και αναμένεται ότι θα αυξηθεί κατά 20 – 50% έως το έτος 2050. Καθώς ο τομέας της ναυτιλίας αναπτύσσεται με έντονους ρυθμούς – με την ελληνική ναυτιλία να διαδραματίζει πρωταγωνιστικό ρόλο – η επιβολή μέτρων πρόληψης των αντίστοιχων περιβαλλοντικών επιπτώσεων κρίνεται αναγκαία. Στο πλαίσιο αυτό, τόσο η Ευρωπαϊκή Ένωση (ΕΕ), όσο και ο Διεθνής Οργανισμός Ναυσιπλοΐας (IMO), μέσω της Διεθνούς Σύμβασης για την Πρόληψη της Ρύπανσης από τα Πλοία (MARPOL 73/78), έχουν θεσπίσει, μεταξύ άλλων, περιορισμούς στις εκπομπές ατμοσφαιρικών ρύπων.
Το ερευνητικό έργο MemCCSea έχει ως στόχο την ανάπτυξη ενός καινοτόμου, συμπαγούς συστήματος μεμβρανών για την δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα στην ναυσιπλοΐα. Οι προτεινόμενες συσκευές μεμβρανών που αναπτύσσονται στο πλαίσιο του έργου εμφανίζουν σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές τεχνολογίες στηλών απορρόφησης, όπως σημαντικά υψηλότερη απόδοση και πολύ μικρότερο όγκο, ζητήματα που είναι καίριας σημασίας στο χώρο της ναυσιπλοΐας.
Όσον αφορά στην καινοτομία της τεχνολογίας, εκείνη έγκειται «στην υψηλή απόδοση, στον μικρό όγκο, στην μεγάλη και καλά καθορισμένη ειδική επιφάνεια, στον εύκολο και γραμμικό σχεδιασμό υπόκλίμακα (scale-up), στην δυνατότητα ταυτόχρονης δέσμευσης και αξιοποίησης διοξειδίου του άνθρακα (π.χ. μετατροπή του CO2 σε στερεές ανθρακικές ενώσεις), αλλά και στην δυνατότητα δέσμευσης και άλλων ρυπαντών.
Επιπλέον, επειδή στις συσκευές μεμβρανών επαφής υγρού-αερίου οι δύο φάσεις δεν αναμειγνύονται, δεν παρατηρούνται φαινόμενα πλημμύρισης ή αφρισμού, τα οποία αποτελούν ένα συχνό πρόβλημα που επηρεάζει τη λειτουργία των συμβατικών στηλών απορρόφησης και περιορίζει την λειτουργία τους», σύμφωνα με την Ακριβή Ασημακοπολου, και τον Δημήτρη Κουτσονικόλα, Μεταδιδακτορικοί Συνεργάτες του Ινστιτούτου Χημικών Διεργασιών και Ενεργειακών πόρων του ΕΚΕΤΑ.
O αντίκτυπος του έργου μετά την ολοκλήρωσή του αναμένεται να είναι μεγάλος καθώς ο περιορισμός των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα και άλλων ρυπαντών, από την ναυτιλία αποτελεί προτεραιότητα για την ΕΕ και αποτυπώνεται σε προοδευτική αυστηροποίηση των σχετικών δεσμευτικών κανονιστικών διατάξεων.
Όπως σημειώνει ο Δρ Γιώργος Σκεύης, επιστημονικός υπεύθυνος και συντονιστής του έργου: «Η δέσμευση και η αξιοποίηση του άνθρακα θα συνεχίσει να συμβάλλει σημαντικά ακόμα και κατά την διάρκεια της μετάβασης της ναυτιλίας σε καύσιμα χαμηλού ή και μηδενικού αποτυπώματος άνθρακα. Δεδομένης της δεσπόζουσας διεθνώς θέσης της ελληνικής ναυτιλίας, η αναπτυσσόμενη τεχνολογία θα συμβάλλει μεσοπρόθεσμα στην διατήρηση της ανταγωνιστικότητάς της και θα έχει θετικό αντίκτυπο γενικότερα στην ελληνική οικονομία.
Η επιτυχής ολοκλήρωση του έργου θα ανοίξει το δρόμο σε περαιτέρω επέκταση της εφαρμογής της τεχνολογίας μεμβρανών για συνδυασμένη δέσμευση κρίσιμων ρυπαντών (οξειδίων του αζώτου, διοξειδίου του θείου) από την ναυτιλία καθώς και την μεταφορά της σχετικής τεχνογνωσίας σε κρίσιμους βιομηχανικούς τομείς μεγάλου ανθρακικού αποτυπώματος (π.χ. τσιμεντοβιομηχανία). Τέλος, η συγκεκριμένη ερευνητική δραστηριότητα αποτελεί μέρος ολοκληρωμένης στρατηγικής έρευνας και ανάπτυξης του ΤΝΔ/ΙΔΕΠ που αφορά στην ανάπτυξη τεχνολογιών και παροχή υπηρεσιών προς τον κλάδο της ναυτιλίας (ανάπτυξη τεχνολογιών αντιρρύπανσης, εναλλακτικά καύσιμα κτλ)».
Το έργο χρηματοδοτείται από την ΕΕ μέσω του προγράμματος ACT (Accelerating CCS Technologies) ERANET και αποτελεί σύμπραξη κορυφαίων πανεπιστημίων, ερευνητικών κέντρων και επιχειρήσεων από την Ευρώπη και τις ΗΠΑ υπό τον συντονισμό του ΕΚΕΤΑ (Τομέας Νέων Δραστηριοτήτων του ΙΔΕΠ με επιστημονικώς υπεύθυνο/συντονιστή τον Δρ. Γιώργο Σκεύη (Ερευνητή Β) και μέλη της ερευνητικής ομάδας τους Δρ. Ακριβή Ασημακοπούλου, Δρ. Δημήτρη Κουτσονικόλα και κ. Μιχάλη Μουρατίδη).
Συμμετέχουν οι ακαδημαϊκοί/ερευνητικοί φορείς Fraunhofer-IKTS (Γερμανία) και NTNU (Νορβηγία), το NETL/ DoE (ΗΠΑ) και οι εταιρείες DNV (Ελλάδα/ Νορβηγία) και DBI-GUT (Γερμανία). Συμμετέχει επίσης ως συνεργαζόμενος φορέας η μεγάλη ναυτιλιακή εταιρεία EURONAV. Ο ρόλος του ΕΚΕΤΑ στο MemCCSea αφορά στην ανάπτυξη πιλοτικής μονάδας αξιολόγησης συστημάτων μεμβρανών, την προσαρμογή εμπορικών και πειραματικών μεμβρανών για αποδοτική δέσμευση άνθρακα σε συνθήκες λειτουργίας πλοίου και την ανάπτυξη υπολογιστικών μοντέλων για την προσομοίωση λειτουργίας των συστημάτων μεμβρανών.
Το έργο ξεκίνησε τον Νοέμβριο 2019 και έχει χρονική διάρκεια 30 μηνών. Κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους του έργου έχουν πραγματοποιηθεί i) αρχική ενεργειακή, περιβαλλοντική και οικονομοτεχνική αξιολόγηση της ενσωμάτωσης της τεχνολογίας μεμβρανών σε επιλεγμένα πλοία, ii) σύνθεση προηγμένων υλικών πολυμερικής μήτρας με γραφένιο και εξαιρετικά υδρόφοβων επιστρώσεων για την βελτιστοποίηση της λειτουργίας των μεμβρανών καθώς και iii) προκαταρκτική πειραματική αξιολόγηση των συστημάτων μεμβρανών ως προς την απόδοση δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα σε τυπικές συνθήκες λειτουργίας πλοίου στην πιλοτική μονάδα του ΕΚΕΤΑ.
energypress.gr
