Termal enerji depolama uygulamaları için atık termoplastiklerden faz değişim malzemesi üretimi
Production of phase change materials from waste thermoplastics for thermal energy storage applications
- Tez No: 972834
- Danışmanlar: PROF. DR. MÜFİDE BANAR, PROF. DR. AYSUN ÖZKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Karbon nanotüp, Plastik atıklar, Carbon nanotube, Plastic wastes
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Çevre Bilimleri Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
2024-2030 yılları arasında %3' ün üzerinde artması öngörülen düşük yoğunluklu polietilenin (LDPE) kullanımına bağlı olarak ortaya çıkan atık sorunu, bu çalışmada çevre dostu ve yenilikçi enerji depolama çözümleri geliştirme arayışıyla kesişmiştir. Bu tezde, plastik atıkların çevre üzerindeki olumsuz etkilerini azaltmak için 'Plastikten Vaksa Dönüşüm Teknolojisi'nin uygulanabilirliğini göstermek amacıyla, faz değişim malzemesi olarak kullanılmak üzere atık LDPE'lerden piroliz ile baz PCM üretilmiş, yine atıklardan üretilen karbon nanotüp ile kompozit PCM'ler elde edilmiştir. Tezde, LDPE atıklarının piroliz işlemi ile elde edilen baz PCM'nin ticari parafin vakslarla karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiştir. Elementel analiz, FT-IR, GC-MS, TGA, DSC ve T-History analizleri sonucunda, bu malzemenin enerji depolama uygulamalarında sürdürülebilir bir alternatif olabileceği görülmüştür. Analiz sonucu karşılaşılan düşük termal iletkenlik nedeniyle, baz PCM'lere farklı oranlarda, atıklardan üretilen karbon nanotüpler (CNT) eklenerek kompozit PCM'ler (C-PCM) üretilmiştir. Kütlece %0,5 CNT ilavesinin baz PCM'nin termal özelliklerini önemli ölçüde iyileştirdiği kanıtlanmıştır. Tezin son aşamasında, safsızlıkların giderilmesi amacıyla baz PCM'ye DMA ile saflaştırma işlemi uygulanmış, elde edilen bu yeni malzemenin de temel termal özelliklerini belirlemeye yönelik analizler gerçekleştirilmiştir. Bu sayede, CNT katkısının ve saflaştırma işleminin birlikte termal enerji depolama özellikleri üzerindeki etkileri ortaya konmuştur.
Özet (Çeviri)
The projected increase of over 3% in low-density polyethylene (LDPE) usage between 2024 and 2030 has raised concerns about plastic waste. This thesis addresses this issue by exploring eco-friendly energy storage solutions. A base phase change material (PCM) was produced from waste LDPE via pyrolysis, demonstrating the feasibility of“Plastic-to-Wax Conversion Technology.”Composite PCMs (C-PCMs) were also developed by incorporating carbon nanotubes (CNTs) derived from waste materials. The base PCM was compared to commercial paraffin waxes using elemental analysis, FT-IR, GC-MS, TGA, DSC, and T-history techniques. Results showed that the waste-derived PCM could serve as a sustainable alternative for thermal energy storage. However, its low thermal conductivity required enhancement. For this purpose, CNTs were added at different ratios, and it was found that a 0.5 wt.% CNT addition significantly improved thermal performance. In the final stage, the base PCM was purified using DMA to remove impurities. Thermal analyses were then conducted to evaluate the melting/freezing points and latent heat capacity of the purified composite material. The combined effect of CNT addition and purification revealed improved thermal storage properties, offering a promising approach for addressing both plastic waste and energy storage challenges.
Benzer Tezler
- Partial replacement of epdm by devulcanized rubber in thermoplastic vulcanizates based on PP / EPDM: effect of devulcanized rubber, EPDM / PP ratio, and compatibilizer
PP / EPDM termoplastik vulkanizatlarda epdm'in devulkanize kauçuk ile kısmi yer değiştirmesi: Devulkanize kauçuk, EPDM / PP oranı ve uyumlaştırıcı etkisi
BESTE PAMUKOĞULLARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BURAK ÖZKAL
- Thermal performance enhancement of micro-encapsulated phase change material/geopolymer composites through graphite platelets and nano-additives for building energy storage applications
Bina uygulamalarında enerji depolama amacıyla kullanılan mikro kapsüllü faz değiştiren madde/jeopolimer kompozitlerinin termal performansının grafit ve nano parçacıklar aracılığıyla iyileştirilmesi
TOLGA TAMER
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
EnerjiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. ÇAĞLA AKGÜL
PROF. DR. DEREK KEITH BAKER
- Preparation and characterization of paraffin and polyethylene glycol based phase change materials for white good applications
Beyaz eşya uygulamaları için parafin ve poliethilen glikol bazlı faz değiştiren malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
NİLÜFER ERTUNÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
DR. YUSUF YUSUFOĞLU
- Konya bölgesi için alternatif biyokütle esaslı enerji sistemlerinin tekno-ekonomik değerlendirilmesi
Tecno-economic evulation of alternative energy systems based on biomass for Konya region
MUHAMMET ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNER ÇOLAK
- Nükleer reaktör uygulamaları için titanyum alaşımı üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterisation of titanium alloy for nuclear reactor applications
SAİTALİ TOMOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. İLVEN MUTLU