Στον Ελλαδικό χώρο το μεγαλύτερο μέρος της ηλεκτροπαραγωγής προέρχεται από λιγνιτικούς θερμικούς σταθμούς, ενώ η παραγωγή ενέργειας στη χώρα εκτιμάται ότι θα εξακολουθήσει να βασίζεται στον εγχώριο λιγνίτη για αρκετές δεκαετίες. Το 83.7% περίπου της συνολικά εγκατεστημένης δυναμικότητας των λιγνιτικών μονάδων είναι εγκατεστημένο στην Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας. Στην περιοχή αυτή παράγεται το 80.2% περίπου του εξορυσσόμενου λιγνίτη στη χώρα. Το γεγονός αυτό καθιστά την Περιφέρεια Δυτικής Μακεδονίας το ενεργειακό κέντρο της χώρας. Το αντίστοιχο τίμημα είναι η αυξημένη περιβαλλοντική όχληση στους νομούς που λειτουργούν τα εργοστάσια παραγωγής ενέργειας. Οι υψηλές συγκεντρώσεις ρύπων στην ατμόσφαιρα επιδρούν τόσο στην υγεία των κατοίκων όσο και στο οικοσύστημα της περιοχής, υποβαθμίζοντάς την και εμποδίζοντας την ανάπτυξη που συνεπάγεται η λειτουργία μεγάλων βιομηχανικών μονάδων. Επιπροσθέτως, το δυναμικό βιομάζας δεν έχει αξιοποιηθεί συστηματικά στην παραγωγή ενέργειας παρά το γεγονός ότι σημαντική έκταση των νομών της Δυτικής Μακεδονίας καλύπτεται από δάση. Οι μόνες ενεργειακές χρήσεις της βιομάζας είναι η καύση των υπολειμμάτων επεξεργασίας ξύλου από ορισμένες μονάδες μικρής και μεσαίας δυναμικότητας. Στην τελευταία περίπτωση, η παραγωγή θερμότητας γίνεται σε μικρές μονάδες που λειτουργούν κυρίως εμπειρικά και χαρακτηρίζονται από χαμηλές αποδόσεις και φτωχή περιβαλλοντική συμπεριφορά.

Στόχος του παρόντος έργου είναι η ανάπτυξη τεχνολογίας «καθαρών» στερεών καυσίμων από λιγνίτη που εξορύσσεται στην περιοχή της Δυτικής Μακεδονίας, βιομάζα, όπως ξυλεία της περιοχής και υπολείμματα επεξεργασίας της, καθώς και απόβλητα. Για το σκοπό αυτό σε πρώτο στάδιο πραγματοποιήθηκε η βιβλιογραφική ανασκόπηση των διαθέσιμων τεχνολογιών επεξεργασίας του λιγνίτη και της χρήσης της βιομάζας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ακολούθως, υλοποιήθηκε η πλήρης ανάλυση των καυσίμων και η σύγκρισή των ιδιοτήτων τους με τις αντίστοιχες των καυσίμων που χρησιμοποιούνται σε χώρες κοιτασμάτων άνθρακα παρόμοιας τάξης. Μια σειρά εργαστηριακών δοκιμών πραγματοποιήθηκε στη συνέχεια με σκοπό να διερευνηθεί η συμπεριφορά των καυσίμων λιγνίτη και βιομάζας τόσο σε συνθήκες πυρόλυσης όσο και καύσης. Παράλληλα, έλαβαν χώρα δοκιμές σε κατάλληλη εργαστηριακή διάταξη με επεξεργασία των πρώτων υλών σε διάφορες αναλογίες ώστε να προκύψει ως προϊόν ένα «καθαρό» στερεό καύσιμο, απαλλαγμένο σε μεγάλο βαθμό από ετεροάτομα και ταυτόχρονα να αποτελεί καύσιμο υψηλού θερμικού περιεχομένου

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι οι Ελληνικοί λιγνίτες και κατά κύριο λόγο ο λιγνίτης Πτολεμαΐδας παρουσιάζει αρκετά καλά χαρακτηριστικά ως προς τους περιεχόμενους ρυπαντές, την τέφρα και την Θερμογόνο Ικανότητά του. Τα δείγματα της βιομάζας που εξετάστηκαν έχουν μεγαλύτερο θερμικό περιεχόμενο και μικρότερα ποσοστά ρυπαντών πράγμα το οποίο καθιστά εκ πρώτης όψεως ευεργετική την χρησιμοποίησή τους στις μονάδες καύσης. Επιπλέον, όλα τα δείγματα της βιομάζας και ιδιαίτερα οι ελαιοπυρήνες χαρακτηρίζονται από αυξημένη δραστικότητα σε σχέση με τα δείγματα του άνθρακα. Η ανομοιογένεια των στερεών αποβλήτων καθιστά δύσκολη την πρόβλεψη της συμπεριφοράς τους κατά την καύση, η οποία πραγματοποιείται με την αποσύνθεση των κυρίων συστατικών τους (βιομάζα και πλαστικά). Οι δοκιμές πυρόλυσης που πραγματοποιήθηκαν για την παραγωγή των «καθαρών» ανθράκων έδειξαν ότι η πυρόλυση στους 500-600°C και για χρόνο παραμονής στον αντιδραστήρα 20min οδηγεί στην δημιουργία εξανθρακώματος απαλλαγμένου σε μεγάλο ποσοστό από ρυπαντές και με υψηλή θερμογόνο ικανότητα. Τέλος, τα πειράματα της καύσης στη ρευστοστερεά κλίνη συνηγορούν στο ότι η χρήση του εξανθρακώματος λιγνίτη και ακόμη περισσότερο του εξανθρακώματος βιομάζας οδηγεί στην μείωση των ρυπαντών που εκλύονται στην ατμόσφαιρα. Η εκτίμηση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που πραγματοποιήθηκε με την Ανάλυση του Κύκλου Ζωής έδειξε ότι η χρήση της τεχνολογίας παραγωγής «καθαρών» καυσίμων επιφέρει βελτίωση στις μονάδες παραγωγής ενέργειας.