Ανάλυση αειφορίας και ολοκληρωμένων λύσεων για τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων ναυτιλίας

Ρουφογάλη, Νεφέλη; Roufogali, Nefeli

dc.contributor.author	Ρουφογάλη, Νεφέλη	el
dc.contributor.author	Roufogali, Nefeli	en
dc.date.accessioned	2024-09-03T06:58:44Z
dc.date.available	2024-09-03T06:58:44Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60105
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.27801
dc.rights	Default License
dc.subject	Εναλλακτικά καύσιμα	el
dc.subject	Ανάλυση κύκλου ζωής	el
dc.subject	Ενεργειακή ολοκλήρωση	el
dc.subject	Μείωση εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου	el
dc.subject	Εφαρμογή δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα	el
dc.subject	Εναλλακτικά καύσιμα ναυτιλίας	el
dc.subject	Alternative fuels	en
dc.subject	Life cycle analysis	en
dc.subject	Alternative shipping fuels	en
dc.subject	Carbon capture application	en
dc.subject	ropax	en
dc.subject	Greenhouse gas emission reduction	en
dc.title	Ανάλυση αειφορίας και ολοκληρωμένων λύσεων για τη χρήση εναλλακτικών καυσίμων ναυτιλίας	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Εναλλακτικά Καύσιμα	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-02-26
heal.abstract	Η μείωση εκπομπών του διοξειδίου του άνθρακα είναι καθοριστική για να επιτευχθούν οι στόχοι για τον περιορισμό της κλιματικής αλλαγής για κάθε χρονικό περιθώριο. Σκοπός της παρούσας μελέτης είναι η ανάλυση και σύγκριση του περιβαλλοντικού αντίκτυπου εναλλακτικών καυσίμων στον τομέα της ναυτιλίας. Τα καύσιμα που μελετώνται είναι ονομαστικά το ντίζελ ναυτιλίας, το υγροποιημένο φυσικό αέριο, η μεθανόλη, η αμμωνία και το υδρογόνο. Ως επιπλέον παράγοντες θεωρούνται η πιθανότητα χρήσης συστήματος δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα, η ολοκλήρωση του ενεργειακού συστήματος που μελετάται, η ταχύτητα πλεύσης και η προέλευση κάθε καυσίμου. Αντικείμενο της μελέτης περίπτωσης αποτελεί το επιβατικό πλοίο Blue Star Patmos τύπου ROPAX και η διαδρομή που πραγματοποιεί από τον Πειραιά με τελικό προορισμό την Ρόδο. Σε πρώτο στάδιο προσομοιώνεται το ενεργειακό σύστημα του πλοίου με αντικατάσταση των κινητήρων συμβατικού καυσίμου με κινητήρες εναλλακτικών καυσίμων αντίστοιχης ισχύς, ώστε να προσδιορισθούν σε αντίστοιχες συνθήκες οι ενεργειακές ανάγκες κάθε περίπτωσης και στη συνέχεια εφαρμόζεται μεθοδολογία ενεργειακής ολοκλήρωσης για περαιτέρω μείωση της απαιτούμενης ενέργειας. Μετά την ενεργειακή ανάλυση, πραγματοποιείται ανάλυση κύκλου ζωής από την παραγωγή των καυσίμων έως και τις εκπομπές καύσης τους (Well-to-Propeller). Η μέθοδος εκτίμησης επιπτώσεων που χρησιμοποιείται είναι η ReCiPe 2016 Endpoint Hierarchist. Τα κύρια ευρήματα της μελέτης είναι ότι με εφαρμογή ενεργειακής ολοκλήρωσης υπάρχουν περιθώρια εξοικονόμησης ενέργειας 10% με 20%, ότι με χρήση τεχνολογιών δέσμευσης CO2 το ποσοστό αποφυγής εκπομπών από όλο τον κύκλο ζωής των καυσίμων κυμαίνεται από 35% έως 76% και η σύγκριση των δεικτών περιβαλλοντικού αντίκτυπου σε διάφορες κατηγορίες επιπτώσεων όλων των καυσίμων. Συνολικά το πιο περιβαλλοντικά φιλικό καύσιμο αναδείχθηκε το υδρογόνο από ανανεώσιμες πηγές ενέργειας όπως ήταν αναμενόμενο, αλλά αξιοσημείωτη είναι η ραγδαία μείωση των συνολικών επιπτώσεων στο περιβάλλον που επιφέρει η χρήση υγροποιημένου φυσικού αερίου και καυσίμων τα οποία προέρχονται από επεξεργασία βιομάζας. Τέλος, εκτιμάται η δυνατότητα εφαρμογής δέσμευσης διοξειδίου του άνθρακα εν πλω, βάση των περιοριστικών παραγόντων του διαθέσιμου φορτίου και αποθηκευτικού χώρου, με τη χρήση του φυσικού αερίου να είναι η πιο ρεαλιστική με έντονη διαφοροποίηση από το ντίζελ ναυτιλίας και τη μεθανόλη.	el
heal.abstract	Reducing carbon dioxide emissions is crucial to meet short- and long-term climate change mitigation targets. The purpose of this study is to analyze and compare the environmental impact of alternative fuels used in the shipping industry. The fuels considered are marine diesel oil, liquefied natural gas, methanol, ammonia and hydrogen. Additional factors considered are the possibility of using carbon capture, the integration of the ship’s energy system, the cruising speed and the origin of each fuel. The subject of the case study is the ROPAX type passenger ship Blue Star Patmos and the route from Piraeus to Rhodes. Initially, the energy system of the ship is simulated by replacing the conventional fuel engines with alternative fuel engines of corresponding power, in order to determine the energy needs of each case under corresponding conditions and then an energy integration methodology is applied to further reduce the energy requirements. Following the energy analysis, a life cycle analysis from fuel production to combustion emissions (well-to-propeller) is performed. The impact assessment method used is the ReCiPe 2016 Endpoint Hierarchist. The main findings of the study are that with energy integration there is potential for energy savings of 10% up to 20%, that with the use of CO2 capture the rate of avoidance of emissions from the whole fuel life cycle ranges from 35% to 76% and the comparison of environmental impact indicators in different impact categories of all fuels. Overall, the most environmentally friendly fuel was found to be renewable hydrogen as expected, but the rapid reduction in overall environmental impact from the use of LNG and fuels derived from biomass processing is noteworthy. Finally, the feasibility of implementing carbon capture on board is assessed, based on the constraints of available cargo and storage space, with the use of natural gas being the most realistic, with a strong differentiation from marine diesel and methanol.	en
heal.advisorName	Κοκόσης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Κοκόσης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Βλυσίδης, Ανέστης	el
heal.committeeMemberName	Γιαννακούρου, Μαρία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	106 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false