Geri Dön

Techno-economic assessment of an integrated algal biorefinery

Entegre alg biyorafinerisinin tekno-ekonomik analizi

  1. Tez No: 684406
  2. Yazar: BEGÜM ERDİNÇLER
  3. Danışmanlar: DR. BERAT ZEKİ HAZNEDAROĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2021
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
  10. Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 115

Özet

Yenilenemeyen enerji kaynaklarının arz-talep dengesizliği insanlığın en kritik sorunlarından biri olup, sürdürülebilir enerji kaynaklarına erişim sağlanması küresel ölçekte acil bir ihtiyaçtır. Fosil tabanlı yenilenemeyen kaynakların yerini almak için sunulan tüm alternatif çözümler hem ekonomik olarak uygulanabilir hem de çevresel olarak sürdürülebilir olmalıdır. Bu bağlamda, tekno-ekonomik analizler, sunulan ürünün tüm üretim hattını kapsamakta ve ekonomik uygulanabilirliğin sağlanmasında önemli rol oynamaktadır. Yosun bazlı biyoyakıtlar, daha yüksek biyokütle verimi, daha kısa büyüme döngüsü, tuzlu veya acı sularda yıl boyunca yetiştirilme olanakları açısından diğer biyoyakıtlara kıyasla güçlü adaylardır. Bu avantajlara rağmen, yüksek enerji ve pahalı ekipman gereksinimleri hem sermaye hem de işletme giderlerini artırarak yosun bazlı biyoyakıtların ticarileştirilmesinin uygulanabilirliğini zayıflatır. Bu sorunu çözmek için strateji olarak entegre alg biyorafinerileri öne çıkmaktadır. Entegre biyorafinerilerde farklı hammaddelerden gelen kaynakların kullanımı optimize edilmekte ve yüksek katma değerli ürünler üretilmektedir. Bu çalışma, biyo-jet yakıtı, astaksantin, beta-karoten ve Spirulina tozu üretmekte olan tam ölçekli, karbon negatif, entegre bir alg biyorafinerisinin uygulanabilirliğini değerlendirmek amacı ile tekno-ekonomik analizini kapsamaktadır. Biyojet yakıtının ticarileştirilmesi için karbon kredisi içermeyen uygulanabilir fiyatlar % 50 harman (ticari Jet A-1 yakıtı ile) için 3.227-9.011$/ton, % 5 harman için 866-1.444$/ton ve % 1 harman için 656-771$/ton olarak hesaplanmıştır. Karbon kredisi ilavesiyle birlikte fiyatlar % 50 harman için 3.199-8.807$/ton, % 5 harman için 838-1.240$/ton ve % 1 harman için 567-628$/ton'a düşmektedir. Astaksantin, beta-karoten ve Spirulina tozu için minimum geçerli fiyatlar ise sırasıyla 850$/kg, 43,50$/kg ve 307$/kg olarak hesaplanmıştır.

Özet (Çeviri)

There is an urgent global need to access sustainable energy sources as the supply-demand imbalance of non-renewable energy resources is one of the most critical issues of humankind. All alternate solutions offered to replace fossil-based non-renewables must be both economically viable and environmentally sustainable. In this respect, techno-economic assessments play crucial roles in achieving economic viability while covering the whole production pipeline of the offered product. Algae-based biofuels are strong candidates compared to other biofuels concerning their higher biomass yield, shorter growth cycle and the capability of year-round cultivation in marine and brackish water. Despite these advantages, high energy requirements and costly equipment increase both capital and operational expenses, weakening the viability of commercialization of algae-based biofuels. To address this issue, integrated algal biorefineries have become prominent; implementing production of multi-valorized, value-added products, while optimizing the usage of resources from different feedstocks. To assess the viability, this study conducts a techno-economic assessment of a full-scale carbon-negative integrated algal biorefinery for bio-jet fuel, astaxanthin, beta-carotene and Spirulina powder production. Viable prices for bio-jet fuel commercialization were calculated to be 3.227-9.011$/ton for 50 % blend (with commercial Jet A-1 fuel), 866-1.444$/ton for 5 % blend, 656-771$/ton for 1 % blend without carbon credit. With the addition of carbon credit, the prices were found to decrease to 3.199-8.807$/ton for 50 % blend, 838-1.240$/ton for 5 % blend and 567-628$/ton for 1 % blend. Minimum viable prices for astaxanthin, beta-carotene and Spirulina powder were calculated as 850$/kg, 43,50$/kg, and 307$/kg, respectively.

Benzer Tezler

  1. Limanlar için bütünleşik yenilenebilir enerji güç sistemlerinin tekno-ekonomik analizi

    Techno-economic assessment of hybrid power systems for ports

    MEHMET MİRDALI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Denizcilikİstanbul Teknik Üniversitesi

    Deniz Ulaştırma Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN BOLAT

  2. Optimal multiple DER planning with innovative algorithms for enhanced power system performance and computational efficiency

    Daha iyi güç sistemi performansı ve hesaplama verimliliği için geliştirilmiş yenilikçi algoritmalarla çoklu dağıtık enerji kaynaklarının optimal planlaması

    AHMAD EL SAYED

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiÖzyeğin Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assist. Prof. Dr. GÖKTÜRK POYRAZOĞLU

  3. Design and analysis of high gain non-isolated multi port converter for residential PV-battery hybrid system

    Ev tipi PV-batarya hibrid enerji sistemleri için çoklu bağlantı noktasına sahip, izole olmayan, yüksek kazançlı çevirici tasarım ve analizi

    ABDELSALAM M.I. ELMAKAWI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt Üniversitesi

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR

  4. Technology and energy management for cogeneration and trigeneration systems based on multi-objective optimization in integrated structures

    Bütünleşik yapılarda çok amaçlı optimizasyona dayalı kojenerasyon ve trijenerasyon sistemlerinin teknoloji ve enerji yönetimi

    ÖZAY KAS

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    EnerjiPiri Reis Üniversitesi

    Hesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET ZİYA SÖĞÜT

  5. Comparative techno-economic performance assessment of different PV-battery systems

    Farklı PV batarya sistemlerinin teknik ekonomik performansı karşılaştırması

    OUMAYMAH YOUSRA QACHAOU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    EnerjiBahçeşehir Üniversitesi

    Enerji Sistemleri İşletim ve Teknolojiler Ana Bilim Dalı

    ÖĞR. GÖR. İREM FIRTINA ERTİŞ