Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI: | http://purl.tuc.gr/dl/dias/4C5D3238-0FCD-4844-ACB0-7CDFC17AD4A9 | ||
| Year | 2019 | ||
| Type of Item | Master Thesis | ||
| License |
|
||
| Bibliographic Citation | Ιωάννης Χαλεβελάκης, "Καταλυτική αεριοποίηση βιομάζας ", Μεταπτυχιακή Διατριβή, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών "Συστήματα Παραγωγής", Χανιά, Ελλάς, 2019 https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.83353 | ||
| Appears in Collections |
Οι σύγχρονες ανάγκες της κοινωνίας για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και υγρών καυσίμων εξαρτώνται ως επί τω πλείστον από τα ορυκτά καύσιμα. Αυτή η εξάρτηση μπορεί να οδηγήσει σε οικονομικά προβλήματα, πολιτική αστάθεια (βλ. πετρελαϊκή κρίση στη δεκαετία του ’70), όπως επίσης και αβεβαιότητα στις προμήθειες της ενεργειακής εφοδιαστικής αλυσίδας. Επιπροσθέτως, η εκτεταμένη χρήση των ορυκτών πόρων θεωρείται υπεύθυνη για την αύξηση της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη με σημαντικές περιβαλλοντικές επιπτώσεις.Σήμερα, η βιομάζα είναι η μόνη ανανεώσιμη πηγή από την οποία μπορούν να προκύψουν υγρά, αέρια και στερεά προϊόντα, καθώς και ηλεκτρική ενέργεια. Συνάμα, η βιομάζα δύναται να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο με ουδέτερο αποτύπωμα άνθρακα σε διάφορες διεργασίες μετατροπής ενέργειας.Η θερμοχημική επεξεργασία της βιομάζας συνεισφέρει στον περιορισμό της χρήσης ορυκτών καυσίμων, μέσω της απευθείας παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή υγρών προϊόντων/καυσίμων. Μια πολλά υποσχόμενη διεργασία ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας είναι αυτή της αεριοποίησης. Στόχος της διεργασίας είναι η παραγωγή ενός μίγματος αερίων πλούσιο σε CO, H2, CH4, CO2 και Η2Ο ικανό να αξιοποιηθεί για απευθείας χρήση (π.χ. ηλεκτροπαραγωγή σε ΜΕΚ ή αεριοστρόβιλο) ή ως πρώτη ύλη για παραγωγή χημικών προϊόντων σε σύγχρονες μονάδες βιοδιυλιστηρίων.Εν τούτοις, η αεριοποίηση βιομάζας εμφανίζει αρκετά μειονεκτήματα, όπως η παραγωγή ανεπιθύμητων παραπροϊόντων (tars) τα οποία μειώνουν την απόδοση της διεργασίας και συνδέονται με λειτουργικά προβλήματα της διεργασίας (π.χ. εναπόθεση συσσωματωμάτων). Προς την κατεύθυνση αυτή η χρήση καταλυτικών υλικών τα οποία δύναται να αυξήσουν την απόδοση της διεργασίας προς παραγωγή των επιθυμητών προϊόντων (π.χ. Η2), μειώνοντας παράλληλα τα ανεπιθύμητα προϊόντα (tars) κρίνεται εξαιρετικά σημαντική στο τομέα της ενεργειακής αξιοποίησης της βιομάζας.Στην παρούσα εργασία γίνεται αρχικά μια ανασκόπησή του παγκόσμιου ενεργειακού μίγματος, παραθέτοντας την παραγωγή και την κατανάλωση όλων των μορφών ενέργειας. Σε δεύτερη φάση, πραγματοποιείται μια σύντομη επισκόπηση της Ευρωπαϊκής πολιτικής αναφορικά με τη σπουδαιότητα της ενεργειακής αξιοποίηση της βιομάζας. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα χαρακτηριστικά της βιομάζας και οι εναλλακτικές τεχνολογίες ενεργειακής αξιοποίησής της, με έμφαση στην τεχνολογία αεριοποίησης που αποτελεί και το αντικείμενο μελέτης της παρούσας εργασίας. Κατόπιν παρουσιάζονται οι τελευταίες εξελίξεις στον τομέα της χρήσης καταλυτικών υλικών κατά την αεριοποίηση της βιομάζας. Επιπλέον, παρατίθενται πειραματικά αποτελέσματα αναφορικά με την αεριοποίηση της βιομάζας (ελαιοπυρήνα) σε καταλυτικά συστήματα με βάση το οξείδιο του Δημητρίου (CeO2). Στο τελευταίο κεφάλαιο συνοψίζονται τα κύρια συμπεράσματα της παρούσας εργασίας, ενώ παράλληλα παρουσιάζονται κάποιες προτάσεις για μελλοντική έρευνα.
Copyright © DIAS 2013
