Παραγωγή βιοντίζελ από μικροφύκη

Κόλλιας, Λουκάς Α.; Kollias, Loukas A.

dc.contributor.advisor	Κούκιος, Εμμανουήλ	el
dc.contributor.author	Κόλλιας, Λουκάς Α.	el
dc.contributor.author	Kollias, Loukas A.	en
dc.date.accessioned	2013-07-24T08:16:58Z
dc.date.available	2013-07-24T08:16:58Z
dc.date.copyright	2013-07-14	-
dc.date.issued	2013-07-24
dc.date.submitted	2013-07-14	-
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/8472
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13597
dc.description	183 σ.	el
dc.description.statementofresponsibility	Λουκάς Α. Κόλλιας	el
dc.language.iso	el	en
dc.rights	ETDFree-policy.xml	en
dc.subject	Βιοκαύσιμα	el
dc.subject	Βιοντίζελ	el
dc.subject	Μικροφύκη	el
dc.subject	Φύκη	el
dc.subject	Παραγωγή Βιοντίζελ	el
dc.subject	Επεξεργασία αποβλήτων	el
dc.subject	Μελέτες περιτπώσεων	el
dc.subject	Ανοικτές λίμνες	el
dc.subject	Φωτοβιοαντιδραστήρες	el
dc.subject	Biofuels	en
dc.subject	Biodiesel	en
dc.subject	Microalgae	en
dc.subject	Algae	en
dc.subject	Biodiesel production	en
dc.subject	CO2	en
dc.subject	Waste treatment	en
dc.subject	Case studies	en
dc.subject	Open ponds	en
dc.subject	Photobioreactors	en
dc.title	Παραγωγή βιοντίζελ από μικροφύκη	el
dc.title.alternative	Biodiesel production from microalgae	en
dc.type	bachelorThesis	el (en)
dc.date.accepted	2013-07-01	-
dc.date.modified	2013-07-14	-
dc.contributor.advisorcommitteemember	Βλυσίδης, Απόστολος	el
dc.contributor.advisorcommitteemember	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
dc.contributor.committeemember	Κούκιος, Εμμανουήλ	el
dc.contributor.committeemember	Βλυσίδης, Απόστολος	el
dc.contributor.committeemember	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
dc.contributor.department	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Σύνθεσης και Ανάπτυξης Βιομηχανικών Διαδικασιών. Εργαστήριο Οργανικής Χημικής Τεχνολογίας	el
dc.date.recordmanipulation.recordcreated	2013-07-24	-
dc.date.recordmanipulation.recordmodified	2013-07-24	-
heal.abstract	Τα μικροφύκη αποτελούν μία εναλλακτική πηγή για την παραγωγή βιοντίζελ καθώς παρουσιάζουν αρκετά πλεονεκτήματα συγκριτικά με άλλες πρώτες ύλες για την παραγωγή βιοντίζελ. Το υψηλό λιπιδιακό τους περιεχόμενο καθώς και η παραγωγικότητα τους είναι μερικά από αυτά. Η επιλογή της τοποθεσίας της μονάδας γίνεται βάσει της ηλιοφάνειας, της θερμοκρασίας και της διαθεσιμότητας νερού και θρεπτικών συστατικών. Επίσης, αναγκαία είναι η εκτίμηση της απαιτούμενης έκτασης για την εγκατάσταση της μονάδας. Επιπρόσθετα, πραγματοποιείται συγκριτική ανάλυση των διαφόρων ειδών μικροφυκών ώστε να καθοριστεί το πλέον κατάλληλο είδος για κάθε χρήση, κάτι το οποίο οδηγεί σε μία συνολική παρουσίαση της πληθώρας των διαφόρων εφαρμογών των μικροφυκών Η καλλιέργεια των μικροφυκών λαμβάνει χώρα σε ειδικούς αντιδραστήρες. Αυτοί είναι, συνήθως, είτε ανοικτές λίμνες είτε φωτοβιοαντιδραστήρες. Οι τελευταίοι είναι πιο ακριβοί, αλλά προσφέρουν αυξημένες τιμές παραγωγικότητας, αποφυγή μόλυνσης και ευκολότερη λειτουργία. Το στάδιο που ακολουθεί μετά την καλλιέργεια είναι αυτό της συλλογής. Η φυγοκέντριση και η κροκίδωση συνήθως προτιμώνται λόγω της υπάρχουσας τεχνολογίας και της υψηλής απόδοσης σε σχετικά χαμηλό κόστος αντίστοιχα. Μετά τη συλλογή απαιτείται απονέρωση των μικροφυκών που ακολουθείται από διάσπαση των κυττάρων, ώστε η εξαγωγή των λιπιδίων να είναι αποδοτικότερη και να μειωθεί η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας σε αυτό το στάδιο. Η εξαγωγή των λιπιδίων είναι η διεργασία κατά την οποία τα έλαια, υπό τη μορφή λιπιδίων, ανακτώνται από τα μικροφύκη ώστε να μετατραπούν στη συνέχεια σε βιοντίζελ μέσω της μετεστεροποίησης, μιας καταλυτικής αντίδρασης με αλκοόλη προς σχηματισμό μεθυλεστέρα λιπαρών οξέων (FAME), δηλαδή βιοντίζελ. Εκτός από τη μελέτη της παραγωγική διαδικασίας, πραγματοποιείται μία ανασκόπηση της νέας φορολογικής πολιτικής, η οποία πρόκειται να ακολουθηθεί από την Ε.Ε. στις δύο επόμενες δεκαετίες, αναφορικά με την ενεργειακή αποδοτικότητα των καυσίμων και τις εκπομπές αεριών του θερμοκηπίου. Ο σκοπός αυτής της μελέτης είναι η παρουσίαση της επισκόπησης ορισμένων σεναρίων για μονάδες παραγωγής βιοντίζελ από μικροφύκη στην Ελλάδα, συνοδευόμενη από τεχνικο-οικονομική ανάλυση για κάθε ένα από αυτά. Τέλος, γίνεται αποτίμηση της βιωσιμότητας και του περιβαλλοντικού χαρακτήρα των σεναρίων αυτών.
heal.abstract	Microalgae present an alternative source for biodiesel production as they demonstrate several advantages compared to other sources for this purpose. High lipid content and productivity are some of them. Location selection criteria must concern solar irradiance, temperature and water and nutrients availability. Also, there must be an estimation of the area needed to install the production unit. Furthermore, comparatitive analysis of different microalgae species is made to determine the selection of the most appropriate species for each use, which leads to an overall demonstration of the plethora of different applications of microalgae. Microalgae cultivation takes place at specified reactors. These reactors are usually either open ponds or photobioreactors. The latter are more expensive but offer higher productivity values, contamination evasion and easier operation. The stage that follows after cultivation is harvesting. Centrifugation and flocculation are usually preferred due to mainstream technology and high efficiency at relatively low costs respectively. After harvesting, dewatering of microalgae followed by cell disruption is needed in order to make lipid extraction more efficient and decrease electricity consumption at this stage. Lipid extraction is the process where oil, in the form of lipids, is substracted from microalgae in order to be converted to biodiesel via transesterification, a catalytic reaction with alcohol to form fatty acid methyl ester (FAME), i.e. biodiesel. Apart from the study of the production process, there is a review of new tax policies, which will be followed by the EU in the next two decades, concerning fuels energy efficiency and greenhouse gases (GHGs). Τhe purpose of this study is to present an overview of several scenarios for biodiesel production from microalgae units throughout Greece accompanied by techno-economic analysis for each one of them. At last, viability and environmental assessments are being conducted for each scenario.