Δέσμευση εκπομπών CO2: Τεχνολογίες καταπολέμησης κλιματικής αλλαγής

Ρούσσης, Ιωάννης

CO2 sequestration: Technologies to tackle climate change

Διπλωματική εργασία

Author

Ρούσσης, Ιωάννης

Date

2023-07-18

Advisor

Spyropoulos, Georgios

Roussis_18392097.pdf (6.071Mb)

Keywords

Κλιματική αλλαγή ; Διοξείδιο του άνθρακα ; Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας ; Άμεση δέσμευση αέρα ; Αποθήκευση διοξειδίου του άνθρακα ; Αξιοποίηση του CO2 ; Δέσμευση διοξειδίου του άνθρακα ; CO2 ; Climate change

Abstract

Η κλιματική αλλαγή, συνυφασμένη με την συνεχώς αυξανόμενη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα αποτελεί σημαντικό κίνδυνο για την βιωσιμότητα της ανθρωπότητας. Το γεγονός αυτό, αφενός κρίνει αναγκαία την απανθρακοποίηση του τρόπου ζωής μας, αφετέρου γίνεται η αφετηρία για τεχνολογίες που θα δεσμεύουν το CO2 στις περιπτώσεις που η καύση συμβατικών καυσίμων προς παραγωγή ενέργειας και προϊόντων είναι αναπόφευκτη. Εγκαταστάσεις δέσμευσης, αποθήκευσης και χρησιμοποίησης του CO2 που παράγεται από την καύση του άνθρακα και άλλων καυσίμων αποτελούν μια λύση του προβλήματος και χρησιμοποιούνται ήδη από το 1970. Ωστόσο, αντιμετωπίζουν το πρόβλημα ότι δεσμεύουν μέρος του διοξειδίου που παράγεται από την μονάδα καύσης και εγκαθίστανται πάντα εντός μονάδων παραγωγής. Μια νέα τεχνολογία καλείται να λύσει το παραπάνω πρόβλημα, δεσμεύοντας το διοξείδιο του άνθρακα απευθείας από τον αέρα ανεξάρτητα από το σημείο που βρίσκεται η ίδια η εγκατάσταση. Οι λεγόμενοι σταθμοί DAC (Direct Air Capture), λοιπόν, αποτελούν τη μελλοντική λύση για να επιτευχθούν οι Εθνικοί στόχοι σύμφωνα με την Συμφωνία του Παρισιού, ενώ μακροπρόθεσμα θα αποτελέσουν βασικό πυλώνα για την επίτευξη καθαρών μηδενικών εκπομπών CO2. Στην παρούσα διπλωματική εργασία θα πραγματοποιηθεί ανάλυση των τεχνολογιών αυτών, ενώ παράλληλα θα παρουσιαστούν και τρόποι αποθήκευσης και αξιοποίησης του δεσμευμένου CO2 προς ανάκτηση ενέργειας, παραγωγή καυσίμων και προϊόντων. Κατόπιν, ακολουθεί μία μελέτη για την τοποθέτηση μίας τεχνολογίας DAC στην Ελλάδα με σκοπό την δέσμευση ενός ποσού εκπομπών της χώρας, από τον τομέα μεταφορών.

Abstract

Climate change, related to the ever-increasing concentration of carbon dioxide (CO2) in the atmosphere, is a major risk to the sustainability of humanity. This fact deems it necessary to decarbonize our way of life. Additionally, it serves as the starting point for technologies that can bind CO2 in cases where the burning of conventional fuels for energy and product production is unavoidable. Installations for the capture, storage and utilization of CO2 produced by the combustion of coal and other fuels have been a solution to this problem and have been in use since 1970. However, their disadvantage is that they capture only a portion of the dioxide produced by the combustion unit, and they need to be installed within the production units. A new technology, aiming to solve the aforementioned problem by directly capturing CO2 from the air, regardless of its installation location, is called DAC (Direct Air Capture). DAC stations represent the future to achieve our goals in compliance with the Paris Agreement, and in the long term they will contribute to achieving net-zero CO2 emissions. In this thesis, we will analyze these technologies and explore ways to store and utilize the captured CO2 for energy recovery, fuel production and other products. Subsequently, a study will be conducted on the implementation of a DAC technology in Greece with the aim of capturing a quantity of the country's emissions by the transportation sector.