Integrated management of geothermal water: Recovery of energy by reverse electrodialysis and water by ion exchange resins
Jeotermal suyun bütünleşik yönetimi: Ters elektrodiyaliz ile enerji ve iyon değiştirici reçinelerle su geri kazanımı
- Tez No: 761357
- Danışmanlar: PROF. DR. NALAN KABAY, DR. ÖĞR. ÜYESİ ENVER GÜLER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Jeotermal su, arsenik, bor, iyon değiştirici reçine, iyon değiştirici membran, tuzluluk gradyan enerjisi, ters elektrodiyaliz, Geothermal water, arsenic, boron, ion exchange resin, ion exchange membrane, salinity gradient energy, reverse electrodialysis
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 216
Özet
İklim değişimi ve küresel ısınmanın olumsuz etkilerini azaltmak için geleneksel kaynakların yanı sıra alternatif olarak su ve enerji kaynaklarına ihtiyaç vardır. Alternatif enerji kaynağı olarak ilk akla gelenlerden biri olan jeotermal su, elektrik üretimi, ısınma ve termal sağlık turizmi için kullanılmaktadır. Bu kullanımlara ek olarak, jeotermal suların sulama suyu olarak kullanılabilmesi su kıtlığı sorununa alternatif bir yaklaşım sunabilir. Ancak jeotermal suların içinde bulunan bazı elementler bu suların doğrudan kullanılmasına imkan vermemektedir. Bu nedenle jeotermal suların kullanım öncesinde bazı işlemlerden geçmesi gerekebilir. Bu çalışmada, yenilikçi şelatlayıcı iyon değiştirici reçineler kullanılarak jeotermal suların bütünleşik membran ve iyon değişim süreçleriyle ıslahı ile bor ve arseniğin jeotermal sudan uzaklaştırılması amaçlanmıştır. Bu çalışmanın diğer bir hedefi ise, jeotermal suyun ters osmoz (TO) yöntemi ile arıtılmasıyla elde edilen konsantre bileşenden akımdan ters elektrodiyaliz (TED) yöntemi ile enerji elde etmektir. Çalışmanın ilk bölümünde; bor ve arseniğin jeotermal su, jeotermal suyun ters ozmoz süzüntüsü ve konsantresinden giderilmesi için, NMDG gruplarını içeren yeni şelatlayıcı iyon değiştirici reçineler kullanılmıştır. Laboratuvar çalışmalarında kesikli ve sürekli adsorpsiyon yöntemleri uygulanarak bu reçinelerin bot ve arsenik giderim performansları araştırılmıştır. Çalışmanın ikinci kısmı ise, tuzluluk farkına dayalı olarak ters elektrodiyaliz yöntemi ile güç üretilmesidir. Bu tez çalışmasının diğer amacı da tuzluluk farkına dayalı olarak ters elektrodiyaliz yöntemi kullanılarak güç üretimidir. Bu amaçla, farklı iyon değiştirici membranlar kullanılmıştır. Yapılan çalışmalarda membran çiftlerinin sayısı, besleme çözeltilerinin tuzluluk farkı ve besleme çözeltilerinin akış hızların etkisi incelenmiştir.
Özet (Çeviri)
To reduce the negative effects of climate change and global warming, both water and energy resources are needed as alternatives besides traditional resources. Geothermal water, one of the first to come to mind as an alternative energy source, is used for electricity generation, heating and thermal health tourism. In addition to these uses, the possibility of using geothermal water as irrigation water may present an alternative approach to the problem of water scarcity. However, some components found in geothermal water do not allow direct evaluation. Therefore, geothermal water may need to undergo some treatment before use. In this study, reclamation of geothermal water by integrated membrane and ion exchange processes was aimed for removal of boron and arsenic from geothermal water by employing novel chelating resins. Another aim of this study is to obtain energy by reverse electrodialysis (RED) method from concentrate stream which is obtained by treatment of geothermal water using reverse osmosis (RO) method. In the first part of the study; novel gel like chelating ion exchange resins containing NMDG groups were used for the removal of boron and arsenic from geothermal water, its reverse osmosis permeate and concentrate. The performances of these resins were investigated by applying batch and continuous methods in laboratory studies. The second part of the study is to generate power via reverse electrodialysis method based on the salinity gradient. For this purpose, different ion exchange membranes were used in the studies. In the studies, the number of membrane pairs, the salinity difference and the flow rates of the feed solutions were investigated.
Benzer Tezler
- Application of membrane processes for utilization of geothermal water in agricultural irrigation
Jeotermal suyun tarımsal sulamada kullanılması için membran proseslerin uygulanması
YAKUBU ABDULLAHI JARMA
Doktora
İngilizce
2022
Çevre MühendisliğiEge ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NALAN KABAY
- Performance of a geothermal reservoir under unitized and competitive utilization conditions
Bir jeotermal rezervuarın birimleştirilmiş ve rekabetçi yararlanma koşulları altındaki performansı
SULEMAN SALIA
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Petrol ve Doğal Gaz Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPetrol ve Doğal Gaz Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. İBRAHİM METİN MIHÇAKAN
- Kızıldere jeotermal rezervuarının teknik ve ekonomik değerlendirilmesi
Technical and economical evaluation of Kızıldere geothermal field
UMRAN SERPEN
- Yenilenebilir enerji santrallerinin coğrafi bilgi sistemleri ve yapı bilgi modellemesi ile entegrasyonu
Integration of renewable power plants with geographical information systems and building information modeling
VOLKAN ÖZTÜRK
Doktora
Türkçe
2023
Enerjiİstanbul Kültür Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. KAMİL EREN
- Güneş yerleşmelerinin değerlendirilmesine ilişkin bir çalışma
A study on the evaluation of solar settlements
NERİMAN GÜL ÇELEBİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜL KOÇLAR ORAL