Yanma sonrası yakalanan karbondioksit ve yenilenebilir hidrojen üretimi ile metanol üretimi
Metanol production via postcombusted carbondioxide capture and renewable hydrogen production
- Tez No: 855321
- Danışmanlar: PROF. DR. EMİN AÇIKKALP
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Rüzgâr enerjisi, Elekroliz, CO₂ yakalama, Yeşil metanol, Yenilenebilir hidrojen, Wind power, Electrolysis, CO₂ air capture, Green methanol, Renewable hydrogen
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 76
Özet
Bu çalışmada, bir fabrikanın yıllık 56089 ton CO₂ salınımı kullanılarak yeşil metanol üretimi teknik ve ekonomik açıdan incelenmiştir. Yeşil metanol üretimi için gerekli 61 MW enerji önce rüzgâr türbini santrali sonra güneş paneli tarlası kurularak elde edilmiştir. Tesisin hedefi, yakalanan 56089 ton CO₂ salınımı ve yeşil hidrojen ile yeşil metanol üretmektir. Hidrojen, su elektrolizi ile yenilenebilir elektrik kullanılarak üretilirken, karbondioksit fabrikanın bacalarındaki egzoz gazından amine tabanlı bir CO₂ absorpsiyon sistemi kullanılarak ayrılmaktadır. Aspen Plus simülasyon aracı referans alınarak gerçekleştirilen süreç modellemesi ve süreç optimizasyonu sonucunda elde edilen verilerle detaylı bir ekonomik analiz yapılmıştır. Saatte 5 ton yeşil metanol üretimi gerçekleştirilen tesiste güneş enerjisiyle elde edilen metanolün ton başına seviyelendirilmiş maliyeti LCOM 1003,21 €, LCOE 72,65 €/MWh rüzgâr enerjisiyle elde edilen metanolün ton başına maliyeti ise LCOM 658,84 €, LCOE 44,49 €/MWh olarak hesaplanmıştır. Ancak, fosil yakıtlardan elde edilen metanolün ton başına maliyeti sadece 450 €'dir. Bu durum, şu anda güneş ve rüzgâr enerjisiyle üretilen metanolun, fosil yakıtlardan elde edilen metanol ile rekabet etme seviyesine ulaşamadığını göstermektedir. Bu çalışmada, gelecekte yeşil metanol üretiminin fosil yakıtlarla rekabet edebilmesinin gelişen teknolojiye, yenilenebilir enerji maliyetlerindeki düşüşe, verimli elektroliz yöntemlerine ve CO₂ salınımına getirilecek ceza politikalarına bağlı olduğu ileri sürülmektedir.
Özet (Çeviri)
In this study, the production of green methanol using the annual 56089 tons of CO₂ emissions from a factory has been examined technically and economically. The necessary 61 MW energy was obtained by first establishing a wind turbine power plant and then a solar panel field for green methanol production. The aim of the facility is to produce 5 ton of renewable methanol per hour using captured 56089 tons of CO₂ emissions and green hydrogen. While hydrogen is produced using renewable electricity through water electrolysis, carbon dioxide is separated from the factory's chimney exhaust gas using an amine-based CO₂ absorption system. Detailed economic analysis was conducted based on data obtained from process modeling and optimization using the Aspen Plus simulation tool. The cost of methanol obtained from solar energy is determined to be LCOM 1003,21 €, LCOE 72,65 €/MWh, and the cost of methanol obtained from wind energy is LCOM 658,84 €, LCOE 44,49 €/MWh. However, the cost of methanol from fossil fuels is only 450 €/ton. This indicates that currently, methanol produced from solar and wind energy has not reached the competitive level of methanol obtained from fossil fuels. In this study, it is suggested that the future competitiveness of green methanol production against fossil fuels relies on advancing technology, decreasing costs of renewable energy, efficient electrolysis methods, and penalty policies for CO₂ emissions.
Benzer Tezler
- Determination of biogas potential of banana harvestingwaste and environmental life cycle assessment of utilizingstem waste for banana production in greenhouses in Türkiye
Muz atıklarının biyogaz potansiyelinin belirlenmesi ve Türkiye'deki muz üretimi için kullanılmasının çevreselyaşam döngüsü değerlendirmesi
KARDELEN AFRODİT ADSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN ATİLLA ARIKAN
DOÇ. DR. FEHMİ GÖRKEM ÜÇTUĞ
- Post-combustion carbon dioxide (CO2) capture with biomass derived activated carbon
Biyokütleden elde edilen aktif karbonun yanma sonrası karbondioksit (CO2) yakalamada kullanımı
AYŞE SEVER AKDAĞ
Doktora
İngilizce
2021
Çevre MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLEN GÜLLÜ
- Oksi yanma şartlarında oluşan karbondioksidin soğutma/sıkıştırma yöntemiyle tutulması üzerine deneysel çalışmalar
Experimental studies on cooling/compressing of carbon dioxide captured from oxy combustion
BERK ÇELİKTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CAN OKUTAN
- Karbondioksit yakalama için aktif karbon nanoliflerin geliştirilmesi
Development of activated carbon nanofibers for carbon dioxide capture
TUĞÇE TÖNGÜÇ YALÇINKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET ÇAY
PROF. DR. JALE YANIK
- Valorization of demolition concrete for post-combustion carbon capture
Yanma sonrası karbon yakalama için yıkım betonunun değerlendirilmesi
TALAL ABDULRAZZAK AL RAAS
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Mühendislik BilimleriYeditepe ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Nanoteknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. AHMET TURAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ZELİHA CANSU CANBEK ÖZDİL