Αποτελεσματική και περιβαλλοντική διαχείριση του βιοαερίου: Παραγωγή ηλεκτρισμού με έμφαση στις κυψελίδες καυσίμου βιοαερίου

Efficient and eco-friendly biogas management: electrical power generation with particular emphasis to direct biogas fuel cells (Αγγλική)

  1. MSc thesis
  2. Γκιόκας, Σωτήριος
  3. Κατάλυση και Προστασία του Περιβάλλοντος (ΚΠΠ)
  4. 06 Οκτωβρίου 2018 [2018-10-06]
  5. Ελληνικά
  6. 88
  7. Γεντεκάκης, Ιωάννης
  8. Γεντεκάκης, Ιωάννης | Κορδούλης, Χρήστος
  9. Biogas | SOFCs | internal reforming | direct use | hydrogen | electricity
  10. 20
  11. 195
  12. Περιέχει : πίνακες, σχήματα & εικόνες.
    • Η παραγωγή ηλεκτρισμού από ανανεώσιμα καύσιμα με στόχο τον περιορισμό της χρήσης των ορυκτών καυσίμων, και των αρνητικών επιπτώσεων στο περιβάλλον που τα συνοδεύουν, είναι ένας κεντρικός και ραγδαία αναπτυσσόμενος τεχνολογικός στόχος στις μέρες μας. Το βιοαέριο που αποτελείται κυρίως από μεθάνιο και διοξείδιο του άνθρακα, ως προϊόν της αναερόβιας χώνευσης των αστικών, βιομηχανικών και γεωργικών ή κτηνοτροφικών δραστηριοτήτων, αποτελεί ένα δυναμικό εναλλακτικό καύσιμο. Βρίσκει ευρεία εφαρμογή ως εναλλακτικό καύσιμο σε αρκετές διατάξεις παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας ή και συνδυασμένης παραγωγής θερμικής και ηλεκτρικής ενέργειας. Στην παρούσα εργασία γίνεται εκτενής αναφορά στις διεργασίες παραγωγής του βιοαερίου μέσω μονάδων επεξεργασίας υγρών αποβλήτων, στις μεθόδους καθαρισμού και αναβάθμισης του βιοαερίου, με σκοπό την αποτελεσματική και περιβαλλοντική διαχείριση αυτού. Η παραγωγή καθαρής ηλεκτρικής ενέργειας μέσω κυψελίδων καυσίμων απευθείας χρήσης του βιοαερίου (direct biogas fuel cells) αποτελεί το κεντρικό θέμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται, με βάση τη διεθνή βιβλιογραφία, στη χρήση βιοαερίου στις κυψελίδες στερεών οξειδίων (SOFCs) με εσωτερική αναμόρφωση. Γίνεται αναφορά των πλέον σύγχρονων μεθόδων και διατάξεων τέτοιου τύπου κυψελίδων και παρουσιάζονται τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα κάθε τύπου, κυρίως υπό το πρίσμα της αποδοτικότητας και σταθερότητας των καταλυτών ανόδου.
    • Renewable electricity generation with the aim of limiting the use of fossil fuels and the resulting adverse environmental consequences is an essential and fast-growing technology goal, nowadays. Biogas, which consists mainly of methane and carbon dioxide as a product of the anaerobic digestion of urban, industrial and agricultural or livestock activities, is considered a powerful alternative fuel. This finds wide application as an alternative fuel in several assemblies for the production of electricity or the production of a combined heat and power (CHP). In the following paper extensive reference is made not only to the production processes of biogas through water waste treatment plants (WWTPs), but also to the cleaning and upgrading methods, targeting the efficient and eco-friendly biogas management. Production of clean electricity through direct biogas fuel cells is the main theme of this diplomatic thesis. Particular emphasis is given, based on international literature, to direct feeding of biogas in solid oxide fuel cells (SOFCs) through internal reforming. Furthermore, reference is made to the most up-to-date methods and arrangements of such cells. Last but not least, the advantages and disadvantages of each type are presented, related to performance and stability of the anode catalysts.
  14. Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές