Determination of Türkiye's national emission factors for electricity and cement sectors
Türkiye'nin elektrik ve çimento sektörleri için ulusal emisyon faktörlerinin belirlenmesi
- Tez No: 898189
- Danışmanlar: PROF. DR. MERİH AYDINALP KÖKSAL, PROF. DR. GÜLEN GÜLLÜ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri ve Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Hava kirliliği son dönemde tüm dünyada gözlemlenen temel sorunlardan biridir. Sorunun temel nedeni, atmosfere giren karbon monoksit (CO), nitrojen oksitler (NOx), kükürt dioksit (SO2), toplam organik karbon (TOC) ve <10 µm boyutundaki partikül madde (PM10) gibi kirleticilerdir. Enerji üretimi ve endüstriyel süreçler gibi çeşitli faaliyetlerde fosil yakıtların kullanılması nedeniyle iki ana sektör olan elektrik üretimi ve çimento üretimi bu kirleticilerin salınımında kritik rol oynamaktadır. Bu kirliliğe karşı önlem almak ve doğru politikaları belirlemek için emisyonların en doğru şekilde tahmin edilmesi büyük önem taşımaktadır. Emisyon seviyelerini tahmin etmek için üç yöntem vardır: doğrudan örnekleme ölçümleri, kütle dengesi ve emisyon faktörleri. Emisyon faktörleri, emisyon tahminin gerçekleştirilmesinde en pratik yöntemlerden biridir. Bu nedenle Türkiye için bu çalışma kapsamında bu iki sektörün her teknolojisi için ulusal (Kademe 2) emisyon faktörleri kontrollü ve kontrolsüz olarak belirlenmiştir. Ayrıca Türkiye'nin elektrik ve çimento sektörlerinde beş teknoloji (akışkan yataklı, pulverize, doğal gaz kombine çevrimi ve açık çevrimli gaz türbinleri) kullanılmaktadır. Elektrik sektörü için ulusal emisyon faktörlerini (Kademe 2) hesaplamakamacıyla dört kirletici (CO, NOx, SO2, PM10) seçilirken, çimento sektörü için bu emisyon faktörlerini hesaplamak üzere beş kirletici (CO, NOx, SO2, PM10 ve TOC) seçilmiştir. Hesaplanan bu emisyon faktörleri üç veri tabanından (AP42, EMEP/EEA ve NPI) alınan değerlerle karşılaştırılmıştır. Bu sektörlerde hesaplanan emisyon faktörlerinin tamamı iki değer dışında kabul edilebilir aralıktadır. Bunun nedeni elektrik sektöründe seçici katalitik indirgemenin azaltım oranının yüksek olması ve çimento sektöründe farklı yakıtların kullanılmasıdır. Hesaplanan kabul edilebilir aralık, tezdeki her kirletici ve sektör için farklıdır. Bunlar, elektrik sektörünün taşkömürü kısmı için NOx emisyon faktörü, çimento sektörü için ise PM10 emisyon faktörüdür. Tezde emisyon faktörlerinin hesaplanmasında Statgraphics 18 kullanılmıştır. Elektrik sektörü için Türkiye'nin dört kirleticiye (CO, NOx, SO2 ve PM10) yönelik ulusal emisyon faktörleri, taşkömürü için sırasıyla 0.552 kg/ton, 1.776 kg/ton, 2.918 kg/ton ve 2.404 kg/ton olarak hesaplanmıştır. Ayrıca aynı kirleticiler için Türkiye'nin ulusal emisyon faktörleri ise linyit için 0.143 kg/ton, 1.072 kg/ton, 2.216 kg/ton, 14.016 kg/ton ve 0.205 kg/ton olarak sıralanabilir. Doğal gaz için hesaplanan Tier 2 CO emisyon faktörleri 31.095 g/GJ, NOx emisyon faktörü ise 42.609 g/GJ olarak hesaplanmıştır. Son olarak tezde yer alan çimento sektörü için Tier 2 emisyon faktörleri sırasıyla CO, NOx, SO2, PM10 ve TOC 1596.167 g/ton, 1277.235 g/ton, 251.299 g/ton, 26.436 g/ton ve 29.841'dir.
Özet (Çeviri)
Air pollution is a major problem associated with fossil fuel consumption. The primary air pollutants are carbon monoxide (CO), nitrogen oxides (NOx), sulfur dioxide (SO2), total organic carbon (TOC), and particulate matter <10 µm size (PM10). Two main sectors, electricity production and cement production, play a critical role in emitting these pollutants. Estimating emissions from these sectors most accurately is crucial to taking precautions against air pollution and determining the right policies. Three methods for forecasting emission levels are direct sampling measurements, mass balance, and emission factors. Emission factors are one of the most practical methods for performing estimation. Therefore, national (Tier 2) emission factors were determined as controlled and uncontrolled for each technology of these two sectors in the scope of this study for Türkiye. Moreover, five processes (fluidized bed, pulverized, natural gas combined cycle, and open-cycle gas turbines) are used in the electricity and cement sectors of Türkiye. Four pollutants (CO, NOx, SO2, PM10) were selected to calculate national emission factors (Tier 2) for the electricity sector, whereas five pollutants (CO, NOx, SO2, PM10, and TOC) were chosen to compute these emission factors for the cement sector within the scope of the thesis. These calculated emission factors were compared with the values from three databases (AP42, EMEP/EEA, and NPI). Except for two values, all the computed emission factors for these sectors are similar to those presented in three databases: the NOx emission factor for the hard coal-fuelled pulverized electricity plants and the TOC emission factor for the cement sector. The reason is that the reduction percentage is higher in selective catalytic reduction for NOx in the electricity sector and the utilization of different fuels during cement production. Statgraphics 18 was used for the calculations of emission factors in the thesis. For the electricity sector, the national emission factors of Türkiye for four pollutants (CO, NOx, SO2, and PM10) were computed as 0.552 kg/ton, 1.776 kg/ton, 2.918 kg/ton, and 2.404 kg/ton for hard coal respectively. In addition, the national emission factors of Türkiye for the same pollutants can be listed as 0.143 kg/ton, 1.072 kg/ton, 2.216 kg/ton, 14.016 kg/ton, and 0.205 kg/ton for lignite. For natural gas, the calculated Tier 2 emission factors of CO were computed as 31.095 g/GJ, while the NOx emission factor was 42.609 g/GJ. Lastly, the Tier 2 emission factors of CO, NOx, SO2, PM10, and TOC are 1596.167 g/ton, 1277.235 g/ton, 251.299 g/ton, 26.436 g/ton, and 29.841 for the cement sector, respectively in the thesis.
Benzer Tezler
- Motorlu kojenerasyon sistemleri
Başlık çevirisi yok
TOLGA DEMİRÇİVİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TANER DERBENTLİ
- Compilation of an industrial emission inventory for Turkey
Türkiye için endüstriyel emisyon envanteri oluşturulması
ÜMMÜGÜLSÜM ALYÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ALP
- Spatial distribution of emissions from industrial and residential heating systems using geographical information systems for Turkey
Türkiye için endüstriyel ve konut ısınma kaynaklı emisyonların coğrafi bilgi sistemi ile mekansal dağılımı
GÖKÇE DURUKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KADİR ALP
- Yenilenebilir enerji planlaması için bütünleşik çok amaçlı bir karar modeli önerisi
An integrated multi-objective decision model for renewable energy planning
BEYZANUR ÇAYIR ERVURAL
Doktora
Türkçe
2018
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. RAMAZAN EVREN
- Investigation of SO2 pollution from coal-fired and geothermal power plants using high resolution satellite retrievals
Yüksek çözünürlüklü uydu verileri kullanılarak kömür yakıtlı ve jeotermal santrallerden kaynaklı SO2 kirliliğinin incelenmesi
SÜMEYYE SENA DEĞER
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BURÇAK KAYNAK TEZEL