Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης

Η πρόβλεψη για την αύξηση της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας έως και 35% για την περίοδο 2010 – 2040, σε συνδυασμό με την αυξητική τάση του πληθυσμού που θα προσεγγίσει τα 9 δις ανθρώπους, καθιστά αναγκαία την άμεση ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύγχρονο ενεργειακό μοντέλο. Στο...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Main Author: Γεωργίου, Ανάργυρος
Other Authors: Βακάλης, Στέργιος
Language:el_GR
Published: 2024
Subjects:
Online Access:http://hdl.handle.net/11610/26491
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
_version_ 1828460341519974400
author Γεωργίου, Ανάργυρος
author2 Βακάλης, Στέργιος
author_facet Βακάλης, Στέργιος
Γεωργίου, Ανάργυρος
author_sort Γεωργίου, Ανάργυρος
collection DSpace
description Η πρόβλεψη για την αύξηση της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας έως και 35% για την περίοδο 2010 – 2040, σε συνδυασμό με την αυξητική τάση του πληθυσμού που θα προσεγγίσει τα 9 δις ανθρώπους, καθιστά αναγκαία την άμεση ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύγχρονο ενεργειακό μοντέλο. Στο σημερινό καταναλωτικό μοντέλο με τις υψηλές απαιτήσεις σε ενέργεια, οι ανάγκες καλύπτονται στο μεγαλύτερο ποσοστό από τα ορυκτά καύσιμα, που αποτελούν μη ανανεώσιμε πηγές ενέργειας. Ο συγκεκριμένος χαρακτήρας των ορυκτών καυσίμων, ο οποίος είναι άμεσα συνδεδεμένος με τον περιορισμένο αριθμό αποθεμάτων, αλλά και τις επιπτώσεις που έχει στο περιβάλλον εξαιτίας των εκπομπών CO2, προτρέπει τις κοινωνίες και τις πολιτικές ηγεσίες στην αναζήτηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας, με πιο προσιτή και άμεση επιλογή τις ανανεώσιμε πηγές. Την προσέγγιση αυτή ενισχύει το ιδιαίτερα υψηλό κόστος εξόρυξης των ορυκτών καυσίμων αλλά και λόγω της χωρικής εξάρτησης, αφού η εκμετάλλευσή τους γίνεται από συγκεκριμένα κράτη, τα οποία καθορίζουν τις τιμές σε παγκόσμιο επίπεδο. Μία πολλά υποσχόμενη ανανεώσιμη πηγή είναι η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα, που αποτελείται από κυταρρίνη, ημικυτταρίνη και λιγνίνη. Τα επιμέρους αυτά συστατικά της αποτελούν βιοκαύσιμα, τα οποία μπορούν να αποδώσουν υψηλά επίπεδα ενέργειας μέσω πλήθους διεργασιών. Η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα για παράδειγμα, μπορεί μέσω της βιοχημικής οδού και της αλκοολικής ζύμωσης της αλκοόλης που παράγεται, να παράξει βιοαιθανόλη. Στην παρούσα διπλωματική εργασία χρησιμοποιήθηκε η βιομάζα του αγρωστώδες είδους Phragmites australis, με σκοπό να προσδιοριστεί η ποσότητα του βιοαερίου που μπορεί να παραχθεί από υπολείμματα προεπεξεργασμένων καλαμιών κατά την αναερόβια χώνευση τους. Η μέθοδος προεπεξεργασίας που χρησιμοποιήθηκε είναι η υδροθερμική. Ο στόχος της προεπεξεργασίας είναι η καταστροφή της δομής των μικροϊνιδίων των δομικών πολυσακχαριτών της βιομάζας με την υδρόλυση και διαλυτοποίηση των ημικυτταρινών. Για το προσδιορισμό του βιοαερίου πραγματοποιήθηκαν πειράματα Βιοχημικά Μεθανογόνου Δυναμικού (Biochemical Methane Potential-BMP). Συγκεκριμένα, σε ειδικές φιάλες αναερόβιας βιοδιασπασιμότητας εισήχθησαν υπολείμματα P.australis, μαζί με εμβόλιο αναερόβιων μικροοργανισμών και θρεπτικά στοιχεία. Τα φιαλίδια τοποθετήθηκαν σε υδρόλουτρο σε θερμοκρασία 35οC και πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις του παραγόμενου βιοαερίου για διάστημα περίπου ενός μήνα.
id oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-26491
institution Hellanicus
language el_GR
publishDate 2024
record_format dspace
spelling oai:hellanicus.lib.aegean.gr:11610-264912024-06-26T10:00:23Z Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης Γεωργίου, Ανάργυρος Βακάλης, Στέργιος υδροθεμική επεξεργασία βιοαέριο Phragmites australis biochemical methane potential hydrolysis Phragmites australis Biogas Biomass gasification Η πρόβλεψη για την αύξηση της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας έως και 35% για την περίοδο 2010 – 2040, σε συνδυασμό με την αυξητική τάση του πληθυσμού που θα προσεγγίσει τα 9 δις ανθρώπους, καθιστά αναγκαία την άμεση ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας στο σύγχρονο ενεργειακό μοντέλο. Στο σημερινό καταναλωτικό μοντέλο με τις υψηλές απαιτήσεις σε ενέργεια, οι ανάγκες καλύπτονται στο μεγαλύτερο ποσοστό από τα ορυκτά καύσιμα, που αποτελούν μη ανανεώσιμε πηγές ενέργειας. Ο συγκεκριμένος χαρακτήρας των ορυκτών καυσίμων, ο οποίος είναι άμεσα συνδεδεμένος με τον περιορισμένο αριθμό αποθεμάτων, αλλά και τις επιπτώσεις που έχει στο περιβάλλον εξαιτίας των εκπομπών CO2, προτρέπει τις κοινωνίες και τις πολιτικές ηγεσίες στην αναζήτηση εναλλακτικών πηγών ενέργειας, με πιο προσιτή και άμεση επιλογή τις ανανεώσιμε πηγές. Την προσέγγιση αυτή ενισχύει το ιδιαίτερα υψηλό κόστος εξόρυξης των ορυκτών καυσίμων αλλά και λόγω της χωρικής εξάρτησης, αφού η εκμετάλλευσή τους γίνεται από συγκεκριμένα κράτη, τα οποία καθορίζουν τις τιμές σε παγκόσμιο επίπεδο. Μία πολλά υποσχόμενη ανανεώσιμη πηγή είναι η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα, που αποτελείται από κυταρρίνη, ημικυτταρίνη και λιγνίνη. Τα επιμέρους αυτά συστατικά της αποτελούν βιοκαύσιμα, τα οποία μπορούν να αποδώσουν υψηλά επίπεδα ενέργειας μέσω πλήθους διεργασιών. Η λιγνοκυτταρινούχα βιομάζα για παράδειγμα, μπορεί μέσω της βιοχημικής οδού και της αλκοολικής ζύμωσης της αλκοόλης που παράγεται, να παράξει βιοαιθανόλη. Στην παρούσα διπλωματική εργασία χρησιμοποιήθηκε η βιομάζα του αγρωστώδες είδους Phragmites australis, με σκοπό να προσδιοριστεί η ποσότητα του βιοαερίου που μπορεί να παραχθεί από υπολείμματα προεπεξεργασμένων καλαμιών κατά την αναερόβια χώνευση τους. Η μέθοδος προεπεξεργασίας που χρησιμοποιήθηκε είναι η υδροθερμική. Ο στόχος της προεπεξεργασίας είναι η καταστροφή της δομής των μικροϊνιδίων των δομικών πολυσακχαριτών της βιομάζας με την υδρόλυση και διαλυτοποίηση των ημικυτταρινών. Για το προσδιορισμό του βιοαερίου πραγματοποιήθηκαν πειράματα Βιοχημικά Μεθανογόνου Δυναμικού (Biochemical Methane Potential-BMP). Συγκεκριμένα, σε ειδικές φιάλες αναερόβιας βιοδιασπασιμότητας εισήχθησαν υπολείμματα P.australis, μαζί με εμβόλιο αναερόβιων μικροοργανισμών και θρεπτικά στοιχεία. Τα φιαλίδια τοποθετήθηκαν σε υδρόλουτρο σε θερμοκρασία 35οC και πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις του παραγόμενου βιοαερίου για διάστημα περίπου ενός μήνα. 2024-06-17T11:43:46Z 2024-06-17T11:43:46Z 2022-02-28 http://hdl.handle.net/11610/26491 el_GR Default License 73 σ. application/pdf Μυτιλήνη
spellingShingle υδροθεμική
επεξεργασία
βιοαέριο
Phragmites australis
biochemical methane potential
hydrolysis
Phragmites australis
Biogas
Biomass gasification
Γεωργίου, Ανάργυρος
Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
title Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
title_full Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
title_fullStr Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
title_full_unstemmed Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
title_short Αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος Phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
title_sort αξιολόγηση της υδροθερμικής προεπεξεργασίας στο είδος phragmites australis για την παραγωγή βιοαερίου μέσω αναερόβιας χώνευσης
topic υδροθεμική
επεξεργασία
βιοαέριο
Phragmites australis
biochemical methane potential
hydrolysis
Phragmites australis
Biogas
Biomass gasification
url http://hdl.handle.net/11610/26491
work_keys_str_mv AT geōrgiouanargyros axiologēsētēsydrothermikēsproepexergasiasstoeidosphragmitesaustralisgiatēnparagōgēbioaerioumesōanaerobiaschōneusēs