Γεωγραφική διερεύνηση με GIS και χρήση υπολειμματικών πρώτων υλών σε συνδυασμό με την αξιοποίηση ελληνικών ορυκτών ως καταλυτών για την παραγωγή βιοκαυσίμων και πράσινων προϊόντων
Authors: Λυκουργιώτης Σωτήριος 
Published: September 2021

Σε αυτή την ερευνητική προσπάθεια μελετήθηκε η αξιοποίηση ορυκτών που απαντώνται στον ελλαδικό χώρο με στόχο τη μείωση του κόστους παραγωγής καταλυτών/καταλυτικών φορέων που θα χρησιμοποιούνται σε μεγάλες ποσότητες για την παραγωγή βιοκαυσίμων και πράσινων προϊόντων. Στο πλαίσιο αυτό μελετήθηκαν τα ορυκτά: μορντενίτης, μπεντονίτης / μοντμοριλλονίτης και παλυγορσκίτης / ατταπουλγίτης. Η ερευνητική προσπάθεια αποτυπώνεται στις παρακάτω επτά ερευνητικές εργα-σίες. Στην πρώτη εργασία ο ορυκτός μορντενίτης κατεργάστηκε με διαλύματα θεϊκού οξέος διαφόρων συγκεντρώσεων προκειμένου να μελετήσουμε την επίδραση της συγκέντρωσης του όξινου διαλύματος στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και την καταλυτική συμπεριφορά του μορντενίτη. Τα ενεργοποιημένα δείγματα χαρακτηρίστηκαν με διάφορες τεχνικές (φυσική προσρόφηση αζώτου, περίθλαση ακτίνων -Χ, φασματοσκοπία υπερύθρου εξασθενημένης ολικής ανάκλασης με χρήση μετασχηματισμού Fourier, ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης - ανάλυσης ενέργειας, ηλεκτρονική μικροσκοπία διαπερατότητας, μικροηλεκτροφόρηση, προσδιορισμού του pH ισορροπίας υδατικών διαλυμάτων) και αξιολογήθηκαν στο μετασχηματισμό του λιμονενίου σε π-κυμένιο σε διάφορες θερμοκρασίες και χρόνους αντίδρασης, παρουσία ατμοσφαιρικού αέρα. Η σχετικώς ελαφρά αύξηση του ατομικού λόγου Si / Al, που οφείλεται στην απομάκρυνση ιόντων αργιλίου, την οποία προκαλεί η όξινη κατεργασία, δεν επηρεάζει ουσιαστικά την κρυσταλλική δομή και την ινώδη μορφολογία του μορντενίτη, αν και σε κάποιο βαθμό μειώνει την κρυσταλλικότητά του. Αντίθετα, η όξινη κατεργασία επέφερε την απομάκρυνση προσμίξεων οξειδίου του νατρίου που έφρασαν τα στόμια των μικροπόρων και των μικρών μεσοπόρων του φυσικού ορυκτού και αυτό είχε ως αποτέλεσμα την εντυπωσιακή αύξηση της ειδικής επιφάνειας και τη δημιουργία όξινων θέσεων, στις επιφανειακές αρνητικές θέσεις που απελευθερώθηκαν, μέσω της προσρόφησης των ιόντων H+ / H2O. Η ανάπτυξη αυτών των θέσεων, σε συνδυασμό με την αύξηση της ειδικής επιφάνειας, είχε ως αποτέλεσμα τη μετατροπή του καταλυτικά αδρανoύς φυσικού μορντενίτη σε πολύ δραστικό καταλύτη για το μετασχηματισμό του λιμονενίου σε π-κυμένιο. Στο περισσότερο υποσχόμενο δείγμα, που προέκυψε μετά από όξινη κατεργασία του φυσικού μορντενίτη με διάλυμα θεϊκού οξέος 2Μ, η μετατροπή του λιμονενίου ξεπέρασε το 95% στους 140 ΟC μετά από δύο ώρες αντίδρασης και λόγο βαρών λιμονενίου καταλύτη ίσο προς 15, ενώ η απόδοση σε π-κυμένιο έφθασε το 63% μετά από εφτά ώρες αντίδρασης. Επιβεβαιώθηκε ότι η μετατροπή του λιμονενίου σε π- κυμένιο περιλαμβάνει δύο στάδια: ένα σχετικά γρήγορο καταλυτικό στάδιο κατά το οποίο το λιμονένιο ισομερίζεται πάνω στις όξινες καταλυτικές θέσεις προς ισομερή τερπινένια, τερπινολένια και πολυμερή και ένα βραδύτερο μη καταλυτικό στάδιο, που ακολουθεί το πρώτο στάδιο, και κατά το οποίο τα παραπάνω τερπινένια και τερπινολένια μετατρέπονται σε π-κυμένιο με ατμοσφαιρικό οξυγόνο. Στη δεύτερη εργασία ο ορυκτός μορντενίτης κατεργάσθηκε με υδατικά διαλύματα διαφόρων οξέων 2Μ (οξικό, θειικό, υδροχλωρικό, και νιτρικό οξύ) προκειμένου να εξετάσουμε την επίδραση του είδους του οξέος στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και την καταλυτική συμπεριφορά του μορντενίτη για το μετασχηματισμό του λιμονενίου σε π- κυμένιο. Τα ενεργοποιημένα δείγματα χαρακτηρίστηκαν με τις ίδιες τεχνικές που αναφέρθηκαν προηγουμένως και αξιολογήθηκαν στο μετασχηματισμό του λιμονενίου σε π-κυμένιο σε διάφορες θερμοκρασίες και χρόνους αντίδρασης, παρουσία ατμοσφαιρικού αέρα. Όπως και στην πρώτη εργασία, η όξινη κατεργασία δεν επηρέασε ουσιαστικά την κρυσταλλική δομή και την ινώδη μορφολογία του μορντενίτη. Αντίθετα, είχε ως αποτέλεσμα την απομάκρυνση οξειδίων / βάσεων διαφόρων κατιόντων, κυρίως του νατρίου, που βρίσκονταν στα στόμια των μικροπόρων με διάμετρο μικρότερη από ένα νανόμετρο καθώς και από τους επιμήκεις μεσοπό-ρους/μακροπόρους που σχηματίζονται ανάμεσα στις ίνες του μορντενίτη. Η επίδραση είναι πιο εμφανής μετά την κατεργασία με τα διαλύματα των ισχυρών οξέων (θειικό, υδροχλωρικό, νιτρικό). Όπως και στην προηγούμενη εργασία, αυτή η απομάκρυνση είχε ως αποτέλεσμα την εντυπωσιακή αύξηση της ειδικής επιφάνειας, που μάλιστα στην περίπτωση της κατεργασίας με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος από 16 m2g-1 έφθασε τα 236.5 m2g-1, και τη δημιουργία όξινων και καταλυτικά πολύ δραστικών θέ-σεων. Το δείγμα που προέκυψε μετά από κατεργασία με διάλυμα 2Μ υδροχλωρικού οξέος αποδείχτηκε το πιο δραστικό. Εργαζόμενοι στους 140O C, λόγο βαρών λιμονε-νίου προς καταλύτη = 15 και χρόνο αντίδρασης επτά ωρών επιτεύχθηκε απόδοση σε π-κυμένιο ίση προς 65%. Η ανάπτυξη πολύ δραστικού καταλύτη με όξινη κατεργασία χρησιμοποιώντας διάλυμα υδροχλωρικού οξέος, αντί θεϊκού ή νιτρικού οξέος, είναι σημαντική από την άποψη της προστασίας του υδατικού περιβάλλοντος γιατί στην περίπτωση αυτή η απομάκρυνση του νατρίου ως χλωριούχου νατρίου δεν επιβαρύνει το περιβάλλον. Η προοπτική να χρησιμοποιήσουμε κάποια από τα ενεργοποιημένα δείγματα ορυκτού μορντενίτη των δύο προηγούμενων εργασιών ως υποστρώματα για την μελλοντική σύνθεση στηριγμένων καταλυτών νικελίου μετατροπής των φυτικών ελαίων σε πράσινο ντίζελ προϋποθέτει τη θέρμανση των δειγμάτων στον αέρα σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία σε κάποιο στάδιο της διαδικασίας σύνθεσης του στηριγμένου καταλύτη. Είναι επομένως χρήσιμο να γνωρίζουμε τη μεταβολή στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των ενεργοποιημένων δειγμάτων μορντενίτη μετά τη θέρμανση τους στον αέρα στους 5000C για δύο ώρες, συνθήκες που συνήθως ακολουθούνται κατά τη σύνθεση. Έτσι στην τρίτη εργασία μελετήθηκε η επίδραση της θέρμανσης κάτω από τις συνθήκες αυτές στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των ενεργοποιημένων στερεών. Τα δείγματα μετά τα θέρμανση τους στον αέρα χαρακτηριστήκαν με τις τεχνικές των δύο προηγούμενων εργασιών και τα φυσικοχημικά τους χαρακτηριστικά συγκρίθηκαν με τα αντίστοιχα των μη-θερμασμένων δειγμάτων. Διαπιστώθηκε ότι η θέρμανση στον αέρα δεν επηρεάζει την κρυσταλλική δομή των δειγμάτων, την ινώδη μορφολογία τους και την ινώδη μορφολογία των μεσοπόρων. Αντιθέτως, η θέρμανση μειώνει σημαντικά σε όλες τις περιπτώσεις την πολύ υψηλή οξύτητα των δειγμάτων, που είχε αποκτηθεί κατά την όξινη κατεργασία του ορυκτού μορντενίτη. Αυτή η μείωση αποδόθηκε στην μερική καταστροφή των πολύ ισχυρών όξινων θέσεων [Al – (OH) – Si] και υποστηρίζεται και από τη μείωση της περιεκτικότητας των δειγμάτων σε οξυγόνο. Για τον μορντενίτη που είχε ενεργοποιηθεί με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος η θέρμανση δεν προκαλεί μεταβολές στην πορώδη δομή, αφήνοντας ουσιαστικά ανεπηρέαστη και την υψηλή ειδική επιφάνεια που είχε επιτευχθεί κατά την όξινη ενεργοποίηση. Αντίθετα, η θέρμανση για τα δείγματα που είχαν ενεργοποιηθεί με θεϊκό και οξικό οξύ η θέρμανση επιφέρει μερική καταστροφή - κλείσιμο μικροπόρων και επομένως σημαντική μείωση της ειδικής επιφάνειας. Τέλος, η θέρμανση προκάλεσε αύξηση της ειδικής επιφάνειας στο δείγμα που είχε ενεργοποιηθεί με νιτρικό οξύ. Η υψηλή ειδική επιφάνεια και η μέτρια οξύτητα που προσδιορίστηκαν μετά τη θέρμανση στο δείγμα που είχε ενεργοποιηθεί με διάλυμα υδροχλωρικού οξέος καθιστούν το υλικό αυτό αρκετά υποσχόμενο για την ανάπτυξη στηριγμένων καταλυτών νικελίου παραγωγής πράσινου ντίζελ, επειδή αυτά τα χαρακτηριστικά του καταλύτη είναι επιθυμητά για την αντίδραση αυτή. Στην τέταρτη εργασία η ερευνητική προσπάθεια επεκτάθηκε στην αξιοποίηση ορυκτού μοντμοριλλονίτη για την ανάπτυξη καταλυτών μετατροπής του λιμονενίου σε προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας (ισομερή του λιμονενίου και π- κυμένιο). Στο πλαίσιο αυτό παρασκευάσθηκαν οκτώ δείγματα με κατεργασία του μοντμοριλλονίτη με διαλύματα υδροχλωρικού οξέος (διαφορετικών συγκεντρώσεων και χρόνου κατεργασίας) και νιτρικού οξέος προκειμένου να διερευνηθεί η επίδραση των παραπάνω παραμέτρων της όξινης κατεργασίας στα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά και στην καταλυτική συμπεριφορά. Τα ενεργοποιημένα δείγματα χαρακτηρίστηκαν με τις ίδιες τεχνικές που αναφέρθηκαν στην πρώτη εργασία και αξιολογήθηκαν στη μετατροπή του λιμονενίου στα παραπάνω προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η όξινη ενεργοποίηση προκάλεσε την απομάκρυνση των ιόντων νατρίου και ασβεστίου από τις διαστρωματικές περιοχές των τριπλών στρωμάτων του μοντμοριλλονίτη, καθώς και φάσεων των στοιχείων αυτών (για παράδειγμα ανθρακικού ασβεστίου) από διασωματιδιακές περιοχές, χωρίς όμως σημαντική επίδραση στη δομή των τριπλών στρωμάτων καθαυτών. Από την άλλη πλευρά αυτή προκάλεσε την αλλαγή της θέσης των τριπλών στρωμάτων μέσα σε ένα σωματίδιο μοντμοριλλονίτη πλακοειδούς μορφολογίας, που είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη μεσοπόρων, κυρίως στην περιοχή των 3-3.5nm, με συνέπεια τη σημαντική αύξηση της ειδικής επιφάνειας, στην καλλίτερη περίπτωση από 61.58 σε 153.73 m2/g, αλλά και την ανάπτυξη αρνητικά φορτισμένων θέσεων που μετατρέπονται σε όξινες θέσεις Bronsted, με προσρόφηση ιόντων H3O+, οι οποίες καταλύουν τη μετατροπή του λιμονενίου σε ενδιάμεσα ισομερή και τελικά σε πολυμερή. Τα ενδιάμεσα ισομερή μετατρέπονται στη συνέχεια μη - καταλυτικά σε π-κυμένιο παρουσία ατμοσφαιρικού οξυγόνου. Η προσπάθεια βελτιστοποίησης των συνθηκών της αντίδρασης έδειξε ότι στους 100° C και χρόνο αντίδρασης 20 ωρών, επιτυγχάνεται μετατροπή του λιμονένιου προς προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας μεγαλύτερη από 90%, ενώ το ποσοστό του παραγόμενου ανεπιθύμητου πολυμερούς είναι κάτω από 1%. Η χαμηλή θερμοκρασία αντίδρασης (1000C), η οποία μπορεί εύκολα να επιτευχθεί ακόμη και με χρήση συλλεκτών ηλιακής ενέργειας, η χρήση λιμονένιου ως ανανεώσιμου αντιδραστηρίου, η χρήση μοντμοριλλονίτη ως φυσικού καταλύτη και η χρήση ατμοσφαιρικού οξυγόνου ως πράσινου οξειδωτικού μειώνουν το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της προτεινόμενης διεργασίας και την καθιστούν ουσιαστικά πράσινη. Στην πέμπτη εργασία της παρούσας έρευνας αναπτύξαμε πολύ δραστικούς καταλύτες νικελίου που στηρίζονται σε ορυκτό παλυγορσκίτη, ο οποίος προέρχεται από ελληνικά εδάφη, για τη μετατροπή τηγανελαίων σε πράσινο ντίζελ. Στο πλαίσιο αυτό παρασκευάστηκε μια σειρά στηριγμένων καταλυτών με μεταβαλλόμενη περιεκτικότητα σε νικέλιο στην περιοχή 10-60% κατά βάρος. Οι καταλύτες παρασκευάσθηκαν ακολου-θώντας τη μέθοδο «εναπόθεσης-καθίζησης». Τα φυσικοχημικά τους χαρακτηριστικά προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους (ισόθερμες προσρόφησης-εκρόφησης αζώτου, περίθλαση ακτίνων-Χ, υπέρυθρη φασματοσκοπία με χρήση μετασχηματισμού Fourier, ηλεκτρονική μικροσκοπία σάρωσης - ανάλυσης ενέργειας, ηλεκτρονική μικροσκοπία διαπερατότητας, μικροηλεκτροφόρηση, προσδιορισμού του pH ισορροπίας υδατικών διαλυμάτων, φασματοσκοπία φωτοηλεκτρονίων ακτίνων –χ και θερμοπρογραμματισμένη αναγωγή). Η αξιολόγηση των καταλυτών στην προαναφερθείσα αντίδραση διεξήχθη στους 310 0 C, πίεση υδρογόνου 40 bar, αναλογία όγκου τηγανελαίου προς μάζα καταλύτη ίση με 100 ml / 1g κάτω από συνθήκες απουσίας διαλύτη και χρησιμοποιώντας αντιδραστήρα ημιδιαλείποντος έργου. Βρέθηκε ότι στην επιφάνεια του παλυγορσκίτη αναπτύσσονται κοκκώδη στηριγμένα νανοσωματίδια νικελίου, πολύ μικρά νανοσωματίδια NiO και πυριτικά επιφανειακά είδη νικελίου [NiSiO3 και / ή Ni3Si2O5 (OH) 4], ενώ τα κύρια χαρακτηριστικά του ορυκτού παλυγκορσκίτη (κρυσταλλική δομή, υφή, ινώδης μορφολογία) παραμένουν αναλλοίωτα. Στο δείγμα με το μικρότερο ποσοστό νικελίου αναπτύσσονται είδη πυριτικού νικελίου και πολύ μικρά νανοσωματίδια Ni / NiO, κυρίως εντός των μικροπόρων και των μικρών μεσοπόρων του παλυγορσκίτη. Καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα σε νικέλιο, ο λόγος επιφάνειας Ni2 + / Ni0 μειώνεται. Αυτό οφείλεται στη μείωση της σχετικής συγκέντρωσης των ειδών πυριτικού νικελίου. Επιπλέον, αναπτύσσονται όλο και μεγαλύτεροι νανοκρύσταλλοι νικελίου εντός όλο και μεγαλύτερων μεσοπόρων του παλυγορσκίτη, με αποτέλεσμα την προοδευτική μείωση της διασποράς του νικελίου. Έτσι παρατηρούμε μια ηφαιστειοειδή τάση για την επιφάνεια του νικελίου ανά γραμμάριο καταλύτη, ως αποτέλεσμα δύο αντίθετων τάσεων (αύξηση της περιεκτικότητας σε νικέλιο, μείωση της διασποράς νικελίου). Η μέγιστη τιμή της εξωτερικής επιφάνειας του νικελίου επιτυγχάνεται στον καταλύτη με 40% κατά βάρος νικέλιο. Στις επιφάνειες των φάσεων νικελίου αναπτύσσονται μετρίως ισχυρές όξινες θέσεις. Τα στηριγμένα νανοσωματίδια νικελίου είναι πολύ δραστικά στη μετατροπή των τηγανελαίων σε πράσινο ντίζελ. Η μετατροπή των τηγανελαίωνήταν περίπου 100% σε όλους τους καταλύτες. Στα προϊόντα της αντίδρασης ανιχνεύθηκαν κυρίως κανονικά δεκαπεντάνιο, δεκαεξάνιο, δεκαεπτάνιο και δεκαοκτάνιο (πράσινο ντίζελ) καθώς και λιπαρά οξέα, οκταδεκανόλη και εστέρες, που προκύπτουν με εστεροποίηση των λιπαρών αλκοολών με τα λιπαρά οξέα, ως ενδιάμεσα μόρια. Η περιεκτικότητα σε πράσινο ντίζελ του υγρού προϊόντος αντίδρασης εξαρτάται κυρίως από την επιφάνεια του νικελίου ανά γραμμάριο καταλύτη. Ακολουθείται ηφαιστειοειδής τάση που μεγιστοποιείται (81,9%) στο δείγμα με νικέλιο 30% κατά βάρος. Λαμβάνοντας υπόψη τον πολύ υψηλό λόγο όγκου τηγανελαίων προς μάζα καταλύτη και το ότι η αξιολόγηση των καταλυτών διεξήχθη υπό συνθήκες απουσίας διαλύτη, αυτή η τιμή είναι πραγματικά πολύ υψηλή. Έτσι, δείχθηκε η δυνατότητα επιτυχούς χρήσης του ορυκτού παλυγορσκίτη για την ανάπτυξη πολύ δραστικών "φυσικών καταλυτών" νικελίου για την παραγωγή πράσινου ντίζελ από τηγανέλαια. Στην έκτη εργασία αυτής της ερευνητικής προσπάθειας μελετήθηκε η μετατροπή υπολειμματικών λιπαρών πρώτων υλών (RFRMs) σε κανονικά αλκάνια στην περιοχή του ντίζελ (πράσινο ντίζελ τρίτης γενιάς). Τα RFRMs που μελετήθηκαν ήταν τηγανέλαια (WCO), αποσταγμένα λιπαρά οξέα (FAD), έλαιο που εξήχθη από μεταχειρισμένους κόκκους καφέ (SCGO) και έλαιο από απορριπτόμενο λίπος κοτόπουλων (CHO). Ο μετασχηματισμός του βιοντίζελ σε πράσινο ντίζελ μελετήθηκε επίσης στο πλαίσιο μιας προσέγγισης όπου τα RFRMs πρέπει πρώτα να μετατραπούν σε βιοντίζελ και στη συνέχεια σε πράσινο ντίζελ. Ο πλέον δραστικός καταλύτης της προηγούμενης εργασίας, δηλαδή ο καταλύτης που περιείχε 30% κ.β. νικέλιο στηριγμένο σε ορυκτό παλυγορσκίτη (30Ni / ΜΡ), χρησιμοποιήθηκε σε όλα τα πειράματα αξιολόγησης. Τα πειράματα αυτά έγιναν σε θερμοκρασία 310 0C, πίεση υδρογόνου 40bar, όγκο RFRM προς μάζα καταλύτη 10 ml / 0.33 g, και χρόνο αντίδρασης έως 4 ώρες, χρησιμοποιώ-ντας αντιδραστήρα ημιδιαλείποντος έργου. Προσδιορίστηκαν σημαντικά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά των RFRMs, όπως οι αριθμοί ιωδίου και σαπωνοποίησης, η οξύτητα, η υγρασία και το κινηματικό ιξώδες. Αυτά συσχετίστηκαν με τη σύσταση των RFRMs και, σε ορισμένες περιπτώσεις, με τη διαδικασία της απόκτησής τους. Όπως και στην προηγούμενη εργασία, στο υγρό μίγμα της αντίδρασης ανιχνεύθηκαν σε όλες τις περιπτώσεις κανονικά αλκάνια (n-C15, n-C16, n-C17, n-C18) στην περιοχή του ντίζελ (πράσινο ντίζελ) καθώς και ενδιάμεσα μόρια (λιπαρά οξέα, δεκαοκτανόλη και εστέρες που προκύπτουν από εστεροποίηση λιπαρών οξέων με λιπαρές αλκοόλες). Μετατροπή ίση προς 100% επιτεύχθηκε όταν χρησιμοποιήθηκαν WCO, FAD και CHO και 88% όταν χρησιμοποιήθηκε SCGO. Η σύσταση του ρευστού μείγματος αντίδρασης σε ολικά κανονικά αλκάνια (πράσινο ντίζελ) ακολουθεί τη σειρά: 30Νi / ΜΡ (CHO) 98%, 30Νi / ΜΡ (WCO) 83%, 30Νi / ΜΡ (FAD), 30Νi /MP (SCGO) 10%. Το βιοντίζελ μετατρέπεται πολύ πιο γρήγορα σε πράσινο ντίζελ από τα RFRMs. Η χρησιμοποίηση του καταλύτη δεν επηρεάζει τη δομή του παλυγορσκίτη ούτε την ινώδη μορφολογία του και την ομοιόμορφη κατανομή του νικελίου σε χιλιοστομετρική κλίμακα. Αντίθετα, η χρησιμοποίηση του προκαλεί μεταβολή της σχετικής επιφα-νειακής συγκέντρωσης των στηριγμένων φάσεων νικελίου [Ni0, NiO, Ni3Si2O5 (OH) 4 και / ή NiSiO3] καθώς και μικρή μεταβολή στην κατανομή μεγέθους των στηριγμένων νανοσωματιδίων NiO και NiO προς μικρότερα νανοσωματίδια. Η προαναφερθείσα τάση απόδοσης σε πράσινο ντίζελ ερμηνεύθηκε με βάση τις σχετικές επιφανειακές συγκεντρώσεις των στηριγμένων φάσεων νικελίου, καθώς και με βάση ορισμένα μόρια που υπάρχουν στα RFRMs τα οποία ενδεχομένως προκαλούν απενεργοποίηση του καταλύτη.Στην έβδομη εργασία παρουσιάσθηκαν τα αποτελέσματα εκτεταμένης γεωγραφικής έρευνας που έγινε στον ελλαδικό χώρο στο πλαίσιο αυτής της εργασίας και που αφορούσε τα ορυκτά, και ιδιαιτέρως αυτά που χρησιμοποιήθηκαν στην παρούσα έρευνα, τις υπολειμματικές ποσότητες χρησιμοποιημένων ελαίων από επιχειρήσεις εστίασης (τηγανελαίων) καθώς και εκτιμήσεις για τις αντίστοιχες ποσότητες από οικιακές καταναλώσεις και τέλος τη λιγνοκυτταρική βιομάζα των γεωργικών / δασικών υπολειμ-ματικών πρώτων υλών που εκτιμήθηκε από ανοιχτές πηγές. Για όλα τα παραπάνω χρησιμοποιήθηκε η μεθοδολογία των γεωγραφικών συστημάτων πληροφοριών (GIS) καθώς και τεχνικές χωρικής ανάλυσης, για τις περιπτώσεις των υπολειμματικών πρώ-των υλών. Για το λόγο αυτό, πριν από την αναλυτική παράθεση των αποτελεσμάτων παρουσιαστήκαν τα γεωγραφικά συστήματα πληροφοριών, οι γεωλογικές και γεωγραφικές εφαρμογές τους, η χωρική ανάλυση και οι βασικοί δείκτες χωρικής αυτοσυσχέτισης, καθώς και τα λογισμικά χωρικής ανάλυσης και η μεθοδολογία καταγραφής και συλλογής δεδομένων. Καταδείχθηκε πως στον ελλαδικό χώρο υπάρχουν επαρκείς ποσότητες ορυκτών για όλες τις εφαρμογές που μελετήθηκαν στο πλαίσιο της ανά-πτυξης δραστικών καταλυτών. Οι τιμές των ορυκτών καθώς και η σχετικά εύκολη κατεργασία τους, που αναπτύχθηκε στην εργασία αυτή, τους καθιστά εμφανώς ανταγωνιστικούς σε σχέση με τους εμπορικούς εντελώς συνθετικούς καταλύτες. Οι ποσότητες των χρησιμοποιημένων ελαίων καθώς και των οικιακών ελαίων αντιπροσωπεύουν μια πολύ σημαντική, μερικώς αναξιοποίητη, πηγή υπολειμματικής πρώτης ύλης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή πράσινου ντίζελ στο πλαίσιο της αναπτυσσόμενης κυκλικής οικονομίας. Οι σημαντικές συγκεντρώσεις που διαπιστώσαμε στα δύο μητροπολιτικά κέντρα αιτιολογούνται τόσο εξαιτίας της ύπαρξης δήμων με υψηλό εισόδημα καθώς και της πολύ έντονης γεωγραφικής γειτνίασης που «έλκουν» τους δείκτες χωρικής αυτοσυσχέτισης. Εξαιτίας των μικρών σχετικά αποστάσεων και των πολύ μεγάλων συγκεντρώσεων υπολειμματικών ποσοτήτων σε αυτές τις μητροπολιτικές περιοχές θα μπορούσε να υιοθετηθεί μια λύση που θα περιλαμβάνει μεν ανακύκλωση στην πηγή, σε επίπεδο γειτονιάς, και κεντρικές μονάδες επεξεργασίας. Η διερεύνηση της γεωγραφικής — χωρικής εξάπλωσης της υπολειμματικής – γεωργικής / δασικής - βιομάζας κατέδειξε τη γεωγραφική πολυδιάσπαση και ετερογένεια των κατανομών. Οι ποσότητες που καταγράφονται είναι μεν σημαντικές, είναι τέτοια όμως η εξάπλωσή τους που το κόστος συλλογής και μεταφοράς της βιομάζας σε κεντρικές μονάδες εξεργασίας θα ήταν ίσως απαγορευτικό. Αυτό συνηγορεί σε λύσεις μικρότερων διασπαρμένων μονάδων σε συνδυασμό με το θρυμματισμό σε μικρά τεμάχια και την επιτόπια φόρτωση της βιομάζας σε κινητές μονάδες – αντιδραστήρες ταχείας πυρόλυσής της προς βιοέλαιο, το οποίο οι μονάδες αυτές μπορούν να μεταφέρουν στα διυλιστήρια ή στις προαναφερθείσες στατικές μονάδες για την αναβάθμιση του σε βιοκάυσιμα μέσω υδρογονοκατεργασίας. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα να αποφεύγεται η μεταφορά μεγάλων ποσοτήτων νερού που περιέχει η αρχική βιομάζα, καθώς αυτό απομακρύνεται κατά την ταχεία πυρόλυση.