Waste-to-energy Technologies (Τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας από απόβλητα)


Τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας από απόβλητα

(Κωδικός Μαθήματος: 248ΚΕΥ, Περίγραμμα μαθήματος)

Εξάμηνο:  Η Διδακτικές Μονάδες: 3 ECTS: 5 Τύπος: ΚΕΥ
Προαπαιτούμενα Μαθήματα:  –  Τύπος Μαθήματος: Ανάπτυξης Δεξιοτήτων Διδάσκων:   Στέργιος Βακάλης
  • Βασικές τεχνολογίες παραγωγής ενέργειας από απόβλητα, καθώς και το σχετικό νομοθετικό πλαίσιο τόσο σε εθνικό όσο και σε διεθνές επίπεδο.
  • Δεξιότητες αναφορικά με τον βιομηχανικό σχεδιασμό, την λήψη αποφάσεων και την ενεργειακή ανάλυση εγκαταστάσεων παραγωγής ενέργειας από απόβλητα.
  • Οικονομική ανάλυση εγκαταστάσεων και η σημασία των πράσινων αδειών, επιδοτήσεων και των gate fees.
  • Συνδυασμός τεχνολογιών και ο ρόλος του polygeneration
  • Ανάλυση σύγχρονων τεχνικών για την μοντελοποίηση θερμικών διεργασιών.
  • Ανάλυση ποιότητας αποβλήτων και αξιολόγησης της χρήσης τους ως καύσιμα
  • Ανάπτυξη ομαδικών εργασιών/ case studies με σκοπό την ανάλυση και τη βελτιστοποίηση συστημάτων παραγωγής ενέργειας από απόβλητα.
 Περιγραφή Ύλης ανά Εβδομάδα:
  • Τύποι αποβλήτων, Πολιτική και κατάσταση, Λόγοι εφαρμογής απορριμμάτων σε ενέργεια
  • Εναλλακτικές οδοί για θερμοχημικές διεργασίες μετατροπής: Καύση, πυρόλυση και αεριοποίηση / αεριοποίηση ως θερμική διαδικασία: Χαρακτηριστικά, θερμοδυναμική
  • Εργαστηριακή εργασία, αναλυτικά εργαλεία, χαρακτηρισμός των αποβλήτων ως καυσίμων, Ενεργειακή απόδοση, Παράγοντες απόδοσης, Εφαρμογή του τύπου R1 και σύγκριση με τη μέθοδο 3T
  • Ατομική εργαστηριακή εργασία, αναλυτικά εργαλεία, ισοζύγια μάζας και ενέργειας, εκτίμηση των ροών μάζας, χρήση λογισμικού STAN 2.5, Ενθαλπία και εξέργεια ατμού, ισοτροπική απόδοση των στροβίλων
  • Πρωτόκολλο πίσσας, και τεχνικές προδιαγραφές CEN / TS 15439, Υπολογισμός της ισοδύναμης αναλογίας, Χημική και φυσική ενέργεια βιομάζας, syngas, αέρα και καυσαερίων
  • Εργαστήριο, θερμικές και ηλεκτρικές μετρήσεις: καταγραφέας δεδομένων, θερμοστοιχεία, μετρήσεις ροής: σωλήνες Pitot, σωλήνες Prandtl κ.λπ., ισοζύγιο μάζας και ενέργειας σε εγκαταστάσεις αεριοποίησης, ροές αζώτου και άνθρακα
  • Τεχνική επίσκεψη – Μονάδα παραγωγής βιοαερίου
  • Ομαδική εργασία: Οι μαθητές θα κληθούν να χωριστούν σε ομάδες. Κάθε ομάδα θα εκτελεί μία εργασία, μια σειρά από εργασίες που είναι απαραίτητες για την εφαρμογή ενός πλήρους τεχνικού έκθεση μονάδας αεριοποίησης. Αυτό θα περιλαμβάνει παρακολούθηση, εργαστηριακή ανάλυση, ισοζύγιο μάζας και ενέργειας και μοντελοποίηση.
  • Εργαστηριακή εργασία, Υπολογιστικά εργαλεία, Εισαγωγή στο λογισμικό ισορροπίας Cantera
 Διαλέξεις (ώρες / εβδομάδα): 2
Ασκήσεις ‐Εργαστήρια (ώρες / εβδομάδα): 1
Άλλες δραστηριότητες:  –
Αξιολόγηση – Βαθμολόγηση:
  •     Δοκιμασία Πολλαπλής Επιλογής    30%
  •     Γραπτή εργασία (ομαδική)               30%
  •     Γραπτή εργασία (ατομική)               20%
  •     Αναφορά Εργαστ. Ασκήσεων          20%
 
Σημειώσεις Διδάσκοντος:
Κύρια Προτεινόμενα Συγγράμματα:
Βιβλιογραφία: – Nickolas J. Themelis, Maria Elena Diaz Barriga, Paula Estevez, and Maria Gaviota Velasco (2013) Guidebook for the Application of Waste to Energy Technologies in Latin America and the Caribbean. WTE Guidebook, EEC/IDB, July 2013

– Simona Ciuta, Demetra Tsiamis, Marco J. Castaldi (2018) Gasification of Waste Materials: Technologies for Generating Energy, Gas, and Chemicals from Municipal Solid Waste, Biomass, Nonrecycled Plastics, Sludges, and Wet Solid Wastes. Academic Press, 2018, ISBN 9780128127162

Διαδικτυακές Πηγές: