Μελέτη αξιοποίησης υπολειμματικής βιομάζας αρωματικών φυτών μετά από απόσταξη σε μίξη με ξύλο στην ανάπτυξη στερεών βιοκαυσίμων
Creators: name: Πυρόβολος, Ανέστης Ανδρέα
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2025
Subjects: Σύμπηκτα βιομάζας
Αρωματικά φυτά
Ξύλο ελάτης
Wood pellets
Aromatic plants
Fir wood

description: Τα τελευταία χρόνια, έχουν ενταθεί οι ανησυχίες για τις εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου και την εξάντληση των μη ανανεώσιμων πόρων, εξαιτίας της αδιάλειπτης ανόδου κατανάλωσης ενέργειας, της κλιματικής αλλαγής, της υποβάθμισης του περιβάλλοντος και της πεπερασμένης φύσης των παραδοσιακών καυσίμων. Για το λόγο αυτό, αποτελεί αδήριτη ανάγκη η μετάβαση προς καθαρότερες και ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Η βιομάζα αποτελεί μία ιδιαίτερα επωφελή για το περιβάλλον εναλλακτική λύση, καθόσον θα μειώσει την εξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα και τις εκπομπές ρύπων που αυτά προκαλούν. Στην παρούσα διατριβή, για πρώτη φορά βάσει της βιβλιογραφικής ανασκόπησης, διερευνήθηκε η δυνατότητα ενεργειακής αξιοποίησης βιομηχανικών υπολειμμάτων απόσταξης αρωματικών φυτών (ελίχρυσου, κρίταμου και λεβάντας), μέσω της ενσωμάτωσής τους σε ξυλώδη βιομάζα από έλατο για την παραγωγή στερεών βιοκαυσίμων υπό τη μορφή σύμπηκτων βιομάζας. Οι πρώτες ύλες θρυμματίστηκαν και, αφότου διαμορφώθηκαν στις κατάλληλες κοκκομετρίες, πελλετοποιήθηκαν σε διάφορες αναλογίες μίξης με ξύλο ελάτης, ώστε το ποσοστό περιεχόμενης τέφρας να παραμείνει εντός των ορίων των ποιοτικών κατηγοριών οικιακής χρήσης (Α1, Α2, Β) των σύμπηκτων που θέτει το σύστημα πιστοποίησης ENplus. Τα παραχθέντα σύμπηκτα μελετήθηκαν και χαρακτηρίστηκαν ως προς τις μηχανικές, φυσικές, χημικές και θερμικές ιδιότητές τους, με σκοπό να κριθεί η καταλληλότητά τους ως ενεργειακά προϊόντα. Τα ευρήματα επέδειξαν ότι τα σύμπηκτα που παρήχθησαν πληρούν τις προδιαγραφές των αντίστοιχων προτύπων ως προς τη θερμογόνο δύναμη, την περιεχόμενη υγρασία, τη χωρική πυκνότητα και τις διαστάσεις. Επιπλέον, η προσθήκη ελίχρυσου ενίσχυσε σημαντικά τη θερμαντική αξία των σύμπηκτων. Ακόμη, τα σύμπηκτα που περιείχαν λεβάντα και ελίχρυσο με υψηλά ποσοστά συμμετοχής και κρίταμο με χαμηλό ποσοστό συμμετοχής παρουσίασαν στατιστικώς σημαντικά ισχυρότερη μηχανική αντοχή σε σχέση με αυτά που αποτελούνταν αμιγώς από ελάτη. Συμπερασματικά, τα απόβλητα αρωματικών φυτών σε κατάλληλες αναλογίες δύνανται να μεταποιηθούν σε νέα προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας, δρώντας βελτιωτικά σε ορισμένες από τις ιδιότητες των σύμπηκτων βιομάζας και προσφέροντας λύση στο πρόβλημα διαχείρισής τους.
description: In recent years, concerns about greenhouse gas emissions and the depletion of non-renewable resources have intensified due to the continuous rise in energy consumption, climate change, environmental degradation and the finite nature of traditional fuels. For this reason, there is an urgent need to move towards cleaner and renewable energy sources. Biomass is a particularly beneficial alternative for the environment, as it will reduce dependence on fossil fuels and the pollutant emissions they cause. In this thesis, for the first time based on the literature review, the possibility of energy utilization of industrial distillation residues of aromatic plants (Helichrysum stoechas, Crithmum maritimum and Lavandula angustifolia) was investigated, through their incorporation into woody biomass from fir for the production of solid biofuels in the form of wood pellets. The raw materials were crushed and, after being formed into the appropriate granulometries, they were pelletized in various proportions of mixing with fir wood, so that the percentage of ash content remained within the limits of the domestic quality classes (A1, A2, B) set by the ENplus certification system. The produced pellets were studied and characterized in terms of their mechanical, physical, chemical and thermal properties, in order to assess their suitability as energy products. The results showed that the pellets meet the specifications of the respective standards in terms of calorific value, moisture content, bulk density and dimensions. Furthermore, the addition of H. stoechas enhanced the calorific value of the pellets. Moreover, pellets containing L. angustifolia and H. stoechas in high percentages and C. maritimum in low percentages noted statistically significantly stronger mechanical durability than those consisting solely of fir. In conclusion, aromatic plant wastes in appropriate proportions can be processed into new high value-added products, improving some of the properties of wood pellets and offering a solution to the problem of their management.