Βελτιστοποιημένα δίκτυα Υδρογόνου

Ραχμανίδης, Πέτρος; Rachmanidis, Petros

dc.contributor.author	Ραχμανίδης, Πέτρος	el
dc.contributor.author	Rachmanidis, Petros	en
dc.date.accessioned	2025-05-07T06:51:44Z
dc.date.available	2025-05-07T06:51:44Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/61870
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.29566
dc.rights	Default License
dc.subject	Υδρογόνο	el
dc.subject	Βελτιστοποίηση	el
dc.subject	Σχεδιασμός Διεργασιών	el
dc.title	Βελτιστοποιημένα δίκτυα Υδρογόνου	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χημική Μηχανική	el
heal.classification	Βελτιστοποίηση	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-07-12
heal.abstract	Η χρήση του υδρογόνου είτε ως φορέας ενέργειας ή/και ως πρώτη ύλη έχει κερδίσει μεγάλη προσοχή τα τελευταία χρόνια ως μέσο για την προώθηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και την προώθηση των μονοπατιών παραγωγής που βασίζονται σε βιολογικά προϊόντα. Επί του παρόντος, το 98% του παγκόσμιου υδρογόνου που χρησιμοποιείται παράγεται από ορυκτά καύσιμα, με κυρίαρχη τη διαδικασία παραγωγής αναμόρφωση ατμού. Για να μετριαστεί η έκλυση αερίων του θερμοκηπίου και να επιτευχθούν ουδέτερες εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα, φαίνεται επιτακτική η στροφή από τους υδρογονάνθρακες, σε ανανεώσιμες πρώτες ύλες, όπως η βιομάζα, ως εναλλακτική λύση. Η παραγωγή ανανεώσιμου υδρογόνου μπορεί να επιτευχθεί μέσω ενός ευρέος φάσματος τεχνολογιών που περιλαμβάνουν ηλεκτροχημικές, θερμοχημικές και βιοχημικές προσεγγίσεις. Εκτός από ενεργειακό προϊόν, το υδρογόνο είναι επίσης ελκυστικό για χρήση ως πολύτιμη πρώτη ύλη για την αναβάθμιση οξυγονούχων πόρων, όπως αυτοί που προέρχονται από βιομάζα και οργανικά υποστρώματα. Δεδομένου ότι πολλοί πόροι που βασίζονται σε απόβλητα είναι οργανικής φύσης, το υδρογόνο προσφέρει μια πολλά υποσχόμενη οδό για την αντικατάσταση των πρώτων υλών με βάση τα ορυκτά σε ένα ευρύτερο φάσμα βιομηχανικών εφαρμογών. Οι ανανεώσιμες οδοί που παράγουν ή καταναλώνουν υδρογόνο μπορεί να περιλαμβάνουν ηλεκτροχημικές οδούς (ειδικά ηλεκτρόλυση νερού), βιοχημικές οδούς (π.χ. σκοτεινή ζύμωση, φωτοζύμωση) και/ή θερμοχημικές οδούς όπως αεριοποίηση και πυρόλυση. Ενώ τα επίπεδα τεχνολογικής ετοιμότητας συνεχίζουν να αυξάνονται (σε επίπεδα σχεδόν βιομηχανικής κλίμακας), δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με την κατάλληλη τεχνολογία για τη χρήση υδρογόνου. Η προτιμώμενη χρήση υδρογόνου (ως ενεργειακό προϊόν ή χημική πρώτη ύλη) είναι συχνά ασαφής και εξαρτάται από τον βαθμό στον οποίο μπορούν να ενσωματωθούν αποτελεσματικά οι συμπληρωματικές τεχνολογίες. Στην παρούσα διπλωματική χρησιμοποιείται μια συστημική μεθοδολογία βασιζόμενη σε ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο που επιτρέπει την αξιοποίηση διαφόρων οργανικών πόρων, ενώ περιλαμβάνει οργανικά απόβλητα χαμηλής και υψηλής υγρασίας. Το ολοκληρωμένο αυτό πλαίσιο προβλέπει διαφορετικές οδούς παραγωγής υδρογόνου είτε ως ενεργειακό καύσιμο είτε ως χημική πρώτη ύλη για την παραγωγή καυσίμων ή χημικών ουσιών υψηλότερης πυκνότητας. Για να επιτευχθεί αυτό, διάφορες θερμοχημικές και βιοχημικές διεργασίες που καταναλώνουν ή παράγουν υδρογόνο προσομοιώνονται με τη χρήση του λογισμικού Aspen, στη συνέχεια αντλούνται τέχνο-οικονομικά δεδομένα καθώς και δεδομένα κατανάλωσης η παραγωγής υδρογόνου. Στο τελικό στάδιο, αναπτύσσεται μια υπερδομή που περιλαμβάνει όλες τις υποψήφιες διεργασίες και ακολουθεί μια γενικευμένη μέθοδος βελτιστοποίησης ανάλογα τις διαφορετικές περιπτώσεις (διαθεσιμότητα/είδος πρώτης ύλης/υποψήφιες τεχνολογίες). Το προαναφερθέν πλαίσιο αξιοποιεί βιοχημικές και θερμοχημικές διαδρομές, καταναλώνει και παράγει υδρογόνο και ενσωματώνει προμήθειες βιομάζας διαφορετικής προέλευσης και δυναμικότητας.	el
heal.advisorName	Κοκόσης, Αντώνης	el
heal.committeeMemberName	Τσακανίκας, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Κοκόσης, Αντώνης	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	113 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false