Αξιοποίηση υπολειμμάτων δασικής βιομάζας από τα πρανή δασικού δρόμου, για την παραγωγή ενέργειας υπό μορφή στερεών βιοκαυσίμων και βιοαερίου
Creators: name: Νταούτης, Χριστόδουλος Χρήστου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: βιοαέριο
σύμπηκτα βιομάζας
δασικός δρόμος
biogas
biomass compacts
forest road

description: Τα υπολείμματα δασικής βιομάζας που εντοπίζονται στα δάση μπορούν να αξιοποιηθούν και να υποκαταστήσουν τα ορυκτά καύσιμα για να καλύψουν τις παγκόσμιες ενεργειακές ανάγκες και να μειώσουν τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα. Στην παρούσα εργασία συλλέχθηκαν υπολείμματα (κλαδιά, βελόνες και κώνοι) Τραχείας Πεύκης από τα πρανή δασικού δρόμου Γ’ κατηγορίας, τα οποία μεταφέρθηκαν στο εργαστήριο και ύστερα από επεξεργασία παρήχθησαν πέντε (5) διαφορετικά είδη σύμπηκτων βιομάζας και ελέγχθηκε η μηχανική τους αντοχή, το ποσοστό περιεχόμενης υγρασίας τους, οι διαστάσεις, καθώς και η χωρική τους πυκνότητα. Επίσης, υλικό τοποθετήθηκε σε αναερόβιο χωνευτήριο εργαστηριακής κλίμακας για να υπολογισθεί το δυναμικό παραγωγής βιοαερίου που προκύπτει από αυτές τις ύλες. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των μετρήσεων βρέθηκε ότι τα σύμπηκτα κώνων παρουσιάζουν υψηλότερη τιμή μηχανικής αντοχής (93,89%) σε σχέση με τα σύμπηκτα των κλαδιών και των βελονών. Χαμηλότερη τιμή μηχανικής αντοχής σημείωσαν τα σύμπηκτα κλαδιών με τιμή 84,73%, ενώ τη χαμηλότερη τιμή μηχανικής αντοχής από τις 3 διαφορετικές πρώτες ύλες σημείωσε η ύλη των βελονών (78,27%) αντίστοιχα. Οι βελόνες παρουσίασαν επίσης το υψηλότερο ποσοστό τέφρας, γεγονός που δυσκολεύει την ενεργειακή τους αξιοποίηση σε σύμπηκτα οικιακής χρήσης. Όσον αφορά στο βιοαέριο, τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι οι βελόνες έχουν σημαντικά υψηλότερο συντελεστή ανάκτησης βιοαερίου (240 mL/gVS) σε σχέση με τα κλαδιά (130 mL/gVS) και τους κώνους (100 mL/gVS) και είναι ευκολότερο να αξιοποιηθούν προς αυτή την κατεύθυνση. Περαιτέρω διερεύνηση χρειάζεται για την αξιοποίηση αυτών των υλών
description: Forest biomass residues found in forests can be harnessed and replace fossil fuels to meet global energy needs and reduce carbon dioxide emissions. In this work, residues (branches, needles and cones) of Scots Pine were collected from the slopes of a category C forest road, which were transported to the laboratory and after processing, five (5) different types of biomass compacts were produced and their mechanical strength was checked, the percentage their moisture content, dimensions, as well as their spatial density. Also, material was placed in a laboratory-scale anaerobic digester to estimate the biogas production potential resulting from these materials. According to the results of the measurements, it was found that the cone aggregates present a higher value of mechanical strength (93.89%) than the branch and needle aggregates. The lowest value of mechanical strength was recorded by the bundles of branches with a value of 84.73%, while the lowest value of mechanical strength of the 3 different raw materials was recorded by the material of the needles (78.27%) respectively. Needles also presented the highest percentage of ash, which makes it difficult to utilize them for energy in domestic compactors. Regarding biogas, the results show that needles have a significantly higher biogas recovery factor (240 mL/gVS) than branches (130 mL/gVS) and cones (100 mL/gVS) and are easier to exploit for this the direction. Further investigation is needed to exploit these materials