Techno-economic assessment of an integrated algal biorefinery
Entegre alg biyorafinerisinin tekno-ekonomik analizi
- Tez No: 684406
- Danışmanlar: DR. BERAT ZEKİ HAZNEDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Döngüsel ekonomi, Endüstri ekonomisi, Enerji ekonomisi, Çevre ekonomisi, Circular economy, Industrial economics, Energy economy, Environmental economics
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
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
- Limanlar için bütünleşik yenilenebilir enerji güç sistemlerinin tekno-ekonomik analizi
Techno-economic assessment of hybrid power systems for ports
MEHMET MİRDALI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Denizcilikİstanbul Teknik ÜniversitesiDeniz Ulaştırma İşletme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ PELİN BOLAT
- Havai rüzgar enerjisi potansiyelinin tekno-ekonomik analizi ve yaşam döngüsü uygulaması
Techno economic analysis and life cycle assessment application of airborne wind energy
AHMET EMRE ONAY
Doktora
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBilecik Şeyh Edebali ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EMRAH DOKUR
- 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
2022
EnerjiPiri Reis ÜniversitesiHesaplamalı Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET ZİYA SÖĞÜT
- 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
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAnkara Yıldırım Beyazıt ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KAMİL ÇAĞATAY BAYINDIR
- Batarya sistemlerinde yeniden kullanım uygulamaları için optimum süre ve performans parametrelerinin uygulamalara özel olarak belirlenmesi
Application-specific determination of optimum time and performance parameters for reuse applications in battery systems
FEYZA TURAN
Doktora
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ RIFAT BOYNUEĞRİ
DOÇ. DR. TUNÇ DURMAZ