Μελέτη των τεχνολογιών παραγωγής και επεξεργασίας του υποθαλάσσια εξορυσσόμενου φυσικού αερίου και του βέλτιστου τρόπου μεταφοράς του για αποθήκευση (μέσω υποθαλάσσιου αγωγού ή δια υγροποίησης LNG)

Abstract

Αρχίζοντας αυτή την πτυχιακή εργασία αξίζει να αναφερθούν τα βασικά τμήματα της επιγραμματικά, με στόχο την αντίληψη των βασικών κινήτρων της εκπόνησης αυτής της πτυχιακής εργασίας. Χωρίζεται σε 7 κεφάλαια και ένα τελευταίο τμήμα που καταγράφει τις πηγές της. 1ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Το πρώτο κεφάλαιο ασχολείται με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις όλης της διαδικασίας παραγωγής, εκμετάλλευσης, επεξεργασίας και διανομής του φυσικού αερίου. Ο στόχος του πρώτου κεφαλαίου είναι να επισημάνει με απτά στοιχεία και βάσιμες επιστημονικές μελέτες το κακό που έχει προκληθεί και ακόμα προκαλείται από την εκμετάλλευση των υδρογονανθράκων στην χλωρίδα και πανίδα του πλανήτη μας. Επίσης αναφέρει την εξέλιξη στον τρόπο παραγωγής και εκμετάλλευσης των υδρογονανθράκων που κατεπέκταση οδήγησε στην μείωση των αρνητικών επιπτώσεων στο περιβάλλον. Επιπλέον υποδεικνύει πως στην λίστα των τρόπων για μέγιστη πρόληψη κατά των περιβαλλοντικών κινδύνων, διαρκώς προστίθενται καινούργιοι και πως όσο αγνοούμε την περιβαλλοντική ισορροπία απειλείται η ίδια μας η ύπαρξη. Το πρώτο κεφάλαιο κατά την γνώμη μου είναι το σημαντικότερο όλων και ας είναι το μικρότερο σε έκταση. Στον πλανήτη γή ο άνθρωπος με τις παρεμβάσεις του έχει επιφέρει διαταραχές στην αλυσίδα της ζωής, έχοντας αυξήσει τον αριθμό της απειλούμενης χλωρίδας και πανίδας, απορρύθμιση των καιρικών συνθηκών και σημαντική αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη μας. Είναι στο χέρι μας να αναστρέψουμε την κατάσταση περιορίζοντας δραστικά την υπεροψία και τον καιροσκοπισμό μας. 2ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Στο δεύτερο κεφάλαιο αναφέρονται οι βασικές ιδιότητες που χρησιμοποιούνται ώστε να αναλύουμε, μελετάμε, παράγουμε και διανέμουμε το φυσικό αέριο. Είναι δηλαδή ο πυρήνας της μελέτης και επεξεργασίας του φυσικού αερίου. Χωρίς αυτές τις ιδιότητες δεν θα μπορούσε ο άνθρωπος να εκμεταλλευτεί τον ορυκτό υδρογονανθρακικό πλούτου. Επιγραμματικά οι ιδιότητες αυτές είναι η πυκνότητα/ ειδικός όγκος, το ιξώδες, ο νόμος των πραγματικών αερίων, αέρια συμπιεστότητα, θερμοχωρητικότητα, θερμική αγωγιμότητα, επιφανειακή τάση και συντελεστής όγκου διαμόρφωσης. Είναι άξιο να αναφερθεί ότι το φυσικό αέριο σαν ρευστό είναι αρκετά απρόβλεπτο στην συμπεριφορά του, υπο συνθήκες ελάχιστα διαφορετικές μεταξύ τους ως προς την πίεση και την θερμοκρασία. Με σημαντικές όμως επιστημονικές ομάδες των τελευταίων δεκαετιών αλλά και επιστήμονες των τριών προηγούμενων αιώνων επιτεύχθηκε ο έλεγχος της εξόρυξης, επεξεργασίας και διανομής του. Τα όποια θετικά βήματα προς την ισορροπημένη και αποτελεσματική εκμετάλλευση του φυσικού αερίου οφείλονται στην ακούραστη και υπομονετική μελέτη επιστημόνων της φυσικής, της μηχανικής, της χημείας που μας συνοδεύουν μέχρι και σήμερα με τις γνώσεις τους και την εμπειρία τους, ακόμα και αν δεν βρίσκονται πλέον στην ζωή κάποιοι από αυτούς. 3ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Στο τρίτο κεφάλαιο περιγράφω τις μεθόδους επεξεργασίας και διαχωρισμου του φυσικού αερίου αφού εξορυχθεί, καθώς και τους μηχανολογικού εξοπλισμούς που φέρουν εις πέρας την διαδικασία επεξεργασίας και διαχωρισμού. Είναι το κεφάλαιο που αναδεικνύει την πρακτική εφαρμογή των θερμοδυναμικών, χημικών και ρευστοδυναμικών κανόνων που ασχολούνται με την επεξεργασία των υδργονανθράκων μέσω των διαχωριστών. Το συγκεκριμένο κεφάλαιο θα μπορούσε με μεγαλύτερη εμβάθυνση να είναι μια ξεχωριστή πτυχιακή εργασία που αρμόζει κατάλληλα στην επιστήμη της εφαρμοσμένης μηχανολογίας και ως εκ τούτου, του ΑΤΕΙ Μηχανολογίας της Πάτρας. Σε αυτό το σημείο πρέπει να αναφέρω ότι ο μηχανολογικός εξοπλισμός που περιγράφεται στο κεφάλαιο είναι προσεγγιστικός στην πραγματικότητα, άρα προσεγγιστηκά και τα συμπεράσματα που αποκομίζουμε. 4ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Το τέταρτο κεφάλαιο μελετά την γεωλογική διάταξη των ταμιευτήρων υδρογονανθράκων, καθώς και τους τρόπους που χρησιμοποιεί ο άνθρωπος για να εκμεταλλευτεί και να μεταβάλλει την γεωλογική αυτή δομή, ώστε να αντλήσει τα υδρογονανθρακικά μείγματα που εγκλείουν εντός τους οι ταμιευτήρες. Ακόμα, περιγράφει και διαχωρίζει τους ταμιευτήρες με χρονολογικά, γεωλογικά και παραγόμενου προϊόντος κριτήρια. Σε αυτό το κεφάλαιο γίνεται μια πολύ επιφανειακή προσέγγιση του τι συμβαίνει σε έναν ταμιευτήρα πριν, κατά την διάρκεια και μετά την εξόρυξη, χρησιμοποιώντας πολύ μικρά ψήγματα γνώσεων από την επιστήμη της γεωλογίας και της γεωμηχανικής. Επίσης αναφέρεται επιγραμματικά στον τρόπο που δημιουργήθηκαν οι ταμιευτήρες αυτοί, στα ανώτερα στρώματα του υπεδάφους. 5ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Στο πέμπτο κεφάλαιο, περιγράφεται η διαδικασία παραγωγής του LNG. Δηλαδή ο τρόπος εξόρυξης του φυσικού αερίου, ο τρόπος διαχωρισμού του όταν δεν είναι αγνό και η ψύξη του όταν πρέπει να μεταφερθεί μέσω θαλάσσης στην στεριά για περαιτέρω διανομή. Πιο συγκεκριμένα, αναφέρεται στον μηχανισμό λειτουργίας της ψύξης και πως αυτός εφαρμόζεται στο φυσικό αέριο. Επίσης αναλύονται οι διαφορετικοί τρόποι ψύξης του φυσικού αερίου με τα αρνητικά και τα θετικά τους ο καθένας. Ακόμα, περιγράφονται αναλυτικά όλα τα μοντέλα θαλάσσιας εκμετάλλευσης του υδρογονάνθρακα, μαζί με μια μικρή ιστορική αναδρομή. Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτείματα του κάθε μοντέλου, καθώς και τις περιβαλλοντικές συνθήκες που το κάθε ένα έχει την μέγιστη αποτελεσματικότητα. Στο τέλος αυτού του κεφαλαίου αναφέρω επιγραμματικά τα πλοία LNG καθώς και τις εγκαταστάσεις FPSO. Με αυτόν τον τρόπο κάνω μια μικρή εισαγωγή για το 6ο κεφάλαιο. 6ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Στο έκτο κεφάλαιο περιγράφεται η λειτουργεία των LNG πλοίων, ο εξοπλισμός υποδοχής και αποθήκευσης του LNG, ο ρόλος του συστήματος αδρανούς αερίου και εν γένει, η φύση του αδρανούς αερίου. Ακόμα περιγράεται αναλυτικά η διαδικασία φόρτωσης και εκφόρτωσης του LNG, όπως και οι σταθμοί υποδοχής του LNG που αεροποιούν το προϊόν πριν το διοχετεύσουν σε αγωγούς φυσικού αερίου. Έπειτα περιγράφεται ένα FPSO πλοίο. Πιο συγκεκριμένα ο τρόπος λειτουργείας του σε υπεράκτιες περιοχές, εκεί που τα θαλάσσια βάθυ είναι πολύ μεγάλα και ο υποθαλάσσιος πλούτος αρκετός για να μπει ο άνθρωπος στην διαδικασία εκμετάλλευσης του, παρά τις αντιξοότητες. Αναλύονται όλα τα τμήματα του πλοίου καθώς και ο περιφερειακός εξοπλισμός του. Τέλος, επισημένεται ξανά η επιλογή της κατάλληλης ψυκτικής εγκατάστασεις με κριτήριο κατά προτεραιότητα τις αντίξοες καιρικές συνθήκες. Τέλος γίνεται μια μικρή ιστορική αναδρομή των LNG πλοίων, δηλαδή πότε φτιάχηκαν τα πρώτα, η εξέλιξη στο θέμα των χωρητικοτήτων τους και που βρίσκεται σήμερα η τεχνολογία των πλοίων LNG. Ειδικά στον τομέα της κατασκευής των LNG πλοιων το μέλλον προδιαγράφεται λαμπρό, μιας που υπάρχει η τάση να δημιουργούνται μονάδες LNG πλοίων γρήγορες, ευέλεικτες και με αξιόλογο χώρο αποθήκευσης παραγόμενου προϊόντος που έχουν και σύστημα ψύξης στις εγκαταστάσεις τους. 7ο ΚΕΦΑΛΑΙΟ Στο έβδομο και τελευταίο κεφάλαιο, περιγράφεται ο ρόλος της Ελλάδας σε αυτό το ενεργειακό παιχνίδι. Γίνεται μια ιστορική αναδρομή στις παλαιότερες απόπειρες εκμετάλλευσης του υδρογονανθρακικού πλούτου της χώρας σε θάλασσα και στεριά. Επιπλέον περιγράφεται η παρούσα κατάσταση, που υποδεικνύει την ύπαρξη υδρογονανθράκων σε θαλάσσια και στεριανά οικόπεδα της ελληνικής επικράτειας. Πιο συγκεκριμένα, τα λάθη που έχουν γίνει και δεν έχουν χρησιμοποιηθεί ακόμα σε ευρεία βάση τα υδρογονανθρακικά ευρήματα της χώρας, καθώς και τις απόπειρες των εκάστοτε κυβερνήσεων από το 2000 και μετά ώστε να γίνει κάτι, όσον αφορά τα ευρήματα αυτά. Ακόμα, αναφέρεται το μέλλον της Ελλάδας στο ενεργειακό παιχνίδι στα νοτιανατολικά της βαλκανικής χερσονήσου, η οικολογική στροφή που οφείλει η χώρα να πάρει με το να απαλλαγεί από την παραγωγή ενέργειας μέσω του ληγνίτη και να στραφεί στον αέριο υδρογονάνθρακα, την ηλιακή και αιολική ενέργεια. Το τελευταίο κεφάλαιο θα μπορούσε να είναι μια ξεχωριστή πτυχιακή εργασία, με πολιτικοοικονομική κατεύθυνση. Δηλαδή, τι προοπτικές υπάρχουν για την Ελλάδα, μετά την ανακάλυψη του ορυκτού πλούτου της. Ποιοι πολιτικοί χειρισμοί πρέπει να γίνουν για να βγούν κερδισμένοι οι κάτοικοι αυτής της χώρας και να μην καταλήξει η Ελλάδα σαν πολλες χώρες της Αφρικής, της Μέσης Ανατολής και της Νότιας Αμερικής, που σφύζουν από ορυκτό πλούτο και η φτώχεια της πληθυσμιακής πλειοψηφίας είναι πολύ υψηλή.