| | SLO | ENG | Piškotki in zasebnost

Večja pisava | Manjša pisava

Iskanje po katalogu digitalne knjižnice Pomoč

Iskalni niz: išči po
išči po
išči po
išči po
* po starem in bolonjskem študiju

Opcije:
  Ponastavi


1 - 10 / 47
Na začetekNa prejšnjo stran12345Na naslednjo stranNa konec
1.
Circular Blue Bioeconomy for Shrimp Shell Waste Valorization: Environmental Impact Assessment
Rok Pučnik, 2023, magistrsko delo

Opis: The seafood processing industry generates substantial amounts of waste, particularly from the shells of crustaceans. These shells currently hold limited to no value within the food sector, and the current methods of disposal can have negative impact on the natural bioecology. However, these shells still contain valuable compounds such as polymers, minerals, and polyphenols, which could be further utilized. Extracting these compounds using a biorefinery approach, which emphasizes sustainability, could be a viable solution. This master thesis aims to assess the environmental implications, using the Life Cycle Assessment methodology, of a shrimp shell biorefinery process, to produce valuable products, like proteins, chitin, astaxanthin and calcium carbonate. The laboratory-scale biorefinery process was initially upscaled to both pilot and industrial scales, based on equipment design. Also, a comparison between the calculated power demand of units and the power demand of units, derived from Aspen Capital Cost Estimator, was also done. For the laboratory, pilot and industrial sized process, the energy consumption was determined combined with the environmental impact assessment, such as global warming, eutrophication, acidification, ecotoxicity potentials and other. The functional unit was the production of 1 kg of chitin, where the capacity of the laboratory process was linearly scaled up. The evaluation of energy consumption revealed significant disparities among the different scales. Specifically, the upscaled laboratory process exhibited significantly higher energy consumption per kg of chitin (5,882.1 kWh) in comparison to the pilot (62.3 kWh) and industrial (21.1 kWh) scales. This outcome underscores the inadequacies of employing a linear scale-up in environmental analysis. Notably, centrifugation dominated electrical energy consumption at the laboratory-scale and industrial-scale, while refrigeration took over this role at the pilot-scale process. Related to impact assessment it was found that both pilot- and industrial-scale processes demonstrated lower overall environmental impacts, compared to the laboratory-scale process in all evaluated categories. Acidification, photochemical oxidation, eutrophication and global warming potential exhibited the most significant variations, with reductions ranging up to 97 %, while ozone layer depletion displayed only a 17 % decrease. Importantly, all three scales also exhibited some positive effects (unburdening the environment) due to the use of shrimp shell materials, with particularly noticeable improvements in the category of terrestrial ecotoxicity.
Ključne besede: Shrimp shells, Biorefinery, Process design, Life cycle assessment (LCA), Circular bioeconomy, Process Scale-up
Objavljeno v DKUM: 04.10.2023; Ogledov: 313; Prenosov: 0
.pdf Celotno besedilo (3,10 MB)

2.
Frakcionacija lignocelulozne biomase ter njena pretvorba v vredne produkte : magistrsko delo
Urška Brence, 2023, magistrsko delo

Opis: V magistrskem delu smo se osredotočili na biomaso rastlinskega izvora, imenovano lignocelulozna biomasa. Predstavljene so teoretske osnove, uporaba, valorizacija ter ovire in zastoji pri komercializaciji lignoceluloze. V eksperimentalnem delu je najprej podrobno opisan in prikazan postopek določevanja sestave izbrane biomase, tj. bukove žagovine. V nadaljevanju je predstavljena frakcionacija biomase, depolimerizacija lignina in hemiceluloze ter hidroliza celuloze. Ugotovili smo, da je bukova žagovina sestavljena iz pepela (0,87%), vode (6,14%), glukoze (37,11%), ksiloze (19,25), kislinsko topnega lignina (1,40%) in kislinsko ne-topnega lignina (24,03%). Rezultati depolimerizacije lignina kažejo, da je iz lignina možno pridobivanje vrednih produktov, kot so gvajakol, kreozol, 2-metoksi-4-propilfenol, 4-hidroksi-3,5-metoksiacetofenon, 4-alil-2,6-dimetoksifenol in še vrsta drugih produktov. Z depolimerizacijo hemiceluloze smo uspešno pridobili produkt z dodano vrednostjo furfural. Po hidrolizi celuloze smo ugotovili, da naš izbran postopek izolacije celuloze ni najbolj primeren, saj smo s pomočjo HPLC analize v hidrolizatu zaznali ksilozo in lignin. V drugem delu magistrske naloge je predstavljena tudi hipotetična biorafinerija, ki simulira proizvodnjo biometanola z uplinjanjem dveh različnih bioloških virov in sicer borovega lesa in biooglja. Celoten procesni model je simuliran v programski opremi Aspen Plus. S pomočjo simulacije smo ugotovili, da lahko iz 1000 kg borovega lesa pridobimo približno 629 kg biometanola s 98,7 % čistostjo. V primeru, ko proizvajamo biometanol iz biooglja, lahko iz 1000 kg biomase sintetiziramo 763,62 kg biometanola s 99,2 % čistostjo.
Ključne besede: biomasa, lignocelulozna biomasa, frakcionacija biomase, biorafinerija, lignin
Objavljeno v DKUM: 07.03.2023; Ogledov: 414; Prenosov: 63
.pdf Celotno besedilo (2,75 MB)

3.
Fragmentacija plastičnih materialov v različnih vodnih okoljih : magistrsko delo
Noemi Sep, 2023, magistrsko delo

Opis: Namen magistrske naloge je bil preučiti in primerjati mehanizme degradacije oziroma fragmentacije štirih konvencionalnih plastičnih materialov (polietilen tereftalat (PET), recikliran polietilen tereftalat (rPET), vlakna polietilen tereftaltata (PETFIB), vlakna melaminske eterificirane smole (MERFIB)) in enega biorazgradljivega plastičnega materiala (polilaktična kislina (PLA)) v treh modelnih vodah z različnimi vrednostmi pH (4, 7 in 10) ter v dveh realnih vodah (pitna voda in morska voda). Fragmentacijo plastičnih materialov smo preučevali za njihovo izpostavljenost v treh različnih časovnih obdobjih (1 mesec, 3 meseci in 6 mesecev). Tako smo primerjali kinetiko degradacije/fragmentacije različnih plastičnih materialov ter preučevali vpliv različnih parametrov, kot sta časovna izpostavljenost, vpliv naravnega okolja ter pH vrednosti na kinetiko degradacije. V sklopu magistrske naloge smo prav tako izvedli eksperiment, pri čemer smo uporabili 10-kratno količino začetnega vzorca, kjer smo spremenili razmerje med materialom in vodnim medijem. Na koncu smo izvedli še standardni test za določanje toksičnost (TCLP) po standardu SW-846 Test Method 1311. Spremembe v masi plastičnih materialov ter količino nastale mikroplastike smo kvantificirali s pomočjo gravimetrije. Morebitne morfološke spremembe materiala smo okarakterizirali s pomočjo optičnega mikroskopa, morebitne spremembe funkcionalnih skupin pa smo spremljali z ATR-FTIR spektroskopijo. V vodnih medijih smo spremljali spreminjanje naslednjih parametrov: pH vrednost, prevodnost, motnost, povprečno velikost delcev ter skupni organski ogljik. Med petimi preučevanimi materiali kaže MERFIB največjo stopnjo degradacije, najbolj obstojen med preučevanimi materiali pa je konvencionalni material PET. Po šestih mesecih izpostavljenosti smo pri materialih PET, rPET in MERFIB lahko zasledili največjo stopnjo degradacije v primeru uporabe modelne vode s pH vrednostjo 4. V primeru materiala PETFIB pa se je za najučinkovitejše degradacijsko sredstvo izkazala morska voda. PLA se je najbolj degradirala v modelni vodi s pH vrednostjo 10. S pomočjo standardnega testa za določanje toksičnosti smo prav tako potrdili, da je med petimi preučevanimi materiali MERFIB najbolj nagnjen k fragmentaciji zaradi njegove vlaknaste strukture.
Ključne besede: plastični materiali, fragmentacija, polietilen tereftalat, recikliran polietilen tereftalat, vlakna polietilen tereftaltata, polilaktična kislina, vlakna melaminske eterificirane smole
Objavljeno v DKUM: 01.03.2023; Ogledov: 474; Prenosov: 36
.pdf Celotno besedilo (5,47 MB)

4.
Optimizacija geotermalne elektrarne v El Salvadorju z ozirom na termodinamiko in rudarjenje Bitcoina : magistrsko delo
Andrej Zidarič, 2023, magistrsko delo

Opis: V okviru magistrske naloge smo analizirali delovanje geotermalne elektrarne, natančneje uporabo organskega Rankinovega cikla za izkoriščenje geotermalne energije. Magistrska naloga je osnovana na realnem primeru geotermalne elektrarne v El Salvadorju. V magistrski nalogi smo zasnovali ORC sistem iz vidika termodinamike in s programom Matlab optimizirali maksimalni in minimalni tlak sistema ter njegovo maksimalno temperaturo. Poskušali smo najti najučinkovitejšo delovno tekočino, ki bo omogočila maksimalno učinkovitost sistema. Rezultate pridobljene s pomočjo Matlaba smo validirali s programoma Aspen Plus in DWSIM. Kot rezultat optimizacije in validacije smo ugotovili, da so najučinkovitejše delovne tekočine za zasnovo ORC sistema n-butan, R245fa in izobutan. Vse tri delovne tekočine so varne, imajo nizek potencial globalnega segrevanja in ničen potencial tanjšanja ozona. Povprečna učinkovitost ORC sistema, dobljena z njihovo uporabo, je znašala malo več kot 12 %. Hipotetični primer uporabe geotermalne elektrarne v El Salvadorju smo predpostavili z namenom rudarjenja kriptovalute Bitcoin. Za izračune smo ustvarili matematične funkcije predvidevanja cene in težavnosti rudarjenja do leta 2050. Ugotovili smo, da bi bil tovrsten projekt izvedljiv in profitabilen.
Ključne besede: Organski Rankinov cikel, Geotermalna energija, Optimizacija, Matlab, Bitcoin, rudarjenje Bitcoina
Objavljeno v DKUM: 16.02.2023; Ogledov: 527; Prenosov: 72
.pdf Celotno besedilo (7,43 MB)

5.
Okoljska analiza organskega rankinovega cikla za proizvodnjo električne energije iz industrijske odpadne toplote : diplomsko delo visokošolskega strokovnega študijskega programa I. stopnje
Gaja Strajnar, 2022, diplomsko delo

Opis: V diplomskem delu smo ocenili okoljski vpliv ORC elektrarne, ki uporablja odpadno toploto iz proizvodnje aluminija in predlaga različne scenarije, v smislu trajnostne in konvencionalne proizvodnje električne energije. Za analizo smo podatke o energijskih bilancah ter učinkovitosti sistema glede na termodinamične in ekonomske cilje pridobili iz simulacij v programski opremi Aspen Plus in optimizirani v programu GAMS za tri delovne tekočine (R245fa, R1234yf in R1234ze) po članku [1]. Ob upoštevanju vseh ustreznih vhodov in izhodov procesa, same proizvodnje komponent in vpliv delovnih tekočin, v njegovi življenjski dobi, se okoljski vpliv sistema analizira s programsko opremo OpenLCA z integriranimi zbirkami podatkov. Primerjali smo med tremi električnimi mešanicami (Slovenski električni mix, Evropski povprečni električni mix in COP26 mešanica obnovljivih virov električne energije). Dobljeni rezultati primerjalno kažejo, kateri predlagani scenariji bi bolj razbremenili okolje. Uporaba ORC namesto mešanice električne energije v EU bo imela največji vpliv na okoljsko razbremenitev, sledita ji Slovenska in nato mešanica COP26, kar je pričakovano.
Ključne besede: Okoljska analiza, organski Rankinov cikel, odpadna toplota, obnovljivi viri energije, proizvodnja aluminija
Objavljeno v DKUM: 11.10.2022; Ogledov: 631; Prenosov: 70
.pdf Celotno besedilo (1,43 MB)

6.
Optimiranje nelinearnih nepogojenih problemov z determinističnimi in stohastičnimi metodami : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnje
Lovro Anderlič, 2022, diplomsko delo

Opis: Diplomska naloga je prikazana z opisom nelinearnih nepogojenih optimizacijskih problemov računalniških kod v programu Python. Naš problem se je nanašal okoli dveh determinističnih in stohastičnih metod reševanja. Diplomsko delo vsebuje opisane modele, ki smo jih programirali in z njimi reševali osnovne ter zahtevne enačbe. Namen diplomskega dela je bil programiranje enačb v program Python in njegove rešitve premerjat z različno zahtevnimi problemi. Ugotovili smo, kako programirat nelinearne probleme z programskim orodjem in sestavit primeren model za njegovo delovanje. Rezultate smo primerjali glede na enačbe z eno in več spremenljivkami, ter z različnim programskim orodjem.
Ključne besede: Python, optimiranje, programiranje, nelinearni problemi
Objavljeno v DKUM: 19.09.2022; Ogledov: 399; Prenosov: 38
.pdf Celotno besedilo (3,72 MB)

7.
Termogravimetrična, ultimativna in proksimativna analiza plastičnih materialov : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnje
Amadeja Prša, 2022, diplomsko delo

Opis: Onesnaževanje s plastiko je eden izmed najbolj perečih okoljskih problemov, saj za hitro naraščajočo proizvodnjo plastičnih izdelkov iz neobnovljivih materialov pretežno za enkratno uporabo, še ni ustreznih rešitev. Dandanes se proizvede približno 300 milijonov ton plastičnih odpadkov na dan, večina jih je proizvedenih iz kemikalij pridobljenih iz nafte, zemeljskega plina in premoga. Plastični izdelki za široko uporabo so proizvedeni iz materialov kot so polietilen tereftalat (PET), iz katerega pridobivajo plastenke za pijače, polietilen visoke gostote (HDPE), katerega običajno uporabijo za embalažo šamponov, detergentov in drugi. Plastične odpadke je mogoče zmanjšati z recikliranjem ter z uporabo plastike proizvedene iz bioloških virov, ki ima krajši čas razgradnje in ne vsebuje zdravju škodljivih kemikalij. Namen diplomske naloge je bil opraviti termogravimetrično, ultimativno in proksimativno analizo sedmih plastičnih materialov (PET, rPET, PET vlakna, HDPE, rHDPE, PLA in vlakna iz melaminske eterificirane smole – MER). V izbranih materialih smo določili vsebnost vlage, hlapnih snovi ter pepela in vsebnost fiksnega ogljika in posameznih elementov. Dodatno smo izvedli FTIR analizo, termogravimetrično analizo (TGA) in diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC). Rezultati kažejo, da se od vseh materialov najbolj razlikujejo plastični materiali iz vlaken (PET vlakna in MER vlakna) ter biomase (PLA), najbolj pa izstopa material MER. Predvsem po visoko izmerjeni količini dušika, kar smo opazili tudi pri FTIR spektru, ki se od ostalih zelo razlikuje zaradi vsebnosti amino skupin. Materiala PET in HDPE se od svojih recikliranih materialov razlikujeta v podobnih odstopanjih, na podlagi TGA/DSC in FTIR analize, do katerih pa je najverjetneje prišlo med samim postopkom recikliranja in dodatkom nečistoč. Proksimativna, ultimativna in FTIR analiza so pokazale, da sta si materiala PET vlakna in PLA zelo podobna, kar je razumljivo, saj gre za vlaknasta materiala, ki oba vsebujeta organske kisline.
Ključne besede: plastični materiali, recikliranje, materiali iz vlaken, termokemijske lastnosti, ultimativna in proksimativna analiza.
Objavljeno v DKUM: 16.09.2022; Ogledov: 529; Prenosov: 61
.pdf Celotno besedilo (2,80 MB)

8.
Identifikacija nevarnosti ter analiza vplivov na okolje pri hidrotermični razgradnji vlaken iz melaminskih eterificiranih smol : magistrsko delo
Timotej Vidovič, 2022, magistrsko delo

Opis: Plastični odpadki predstavljajo velik problem za okolje, saj se velike količine proizvedene plastike ob koncu življenjske dobe znajdejo na odlagališčih, kjer onesnažujejo tla, vode in zrak. Poseben izziv predstavljajo termoseti, ki jih je zaradi njihovih lastnosti težje reciklirati v primerjavi s termoplasti. Melaminske smole spadajo med termosete in so znane predvsem po svoji toplotni odpornosti in stabilni strukturi. Zaradi teh lastnosti in predvsem zaradi trenutnega neznanja glede možnosti recikliranja, svoj življenjski cikel pogosto končajo na odlagališčih. Encimski in hidrotermični procesi so obetavne metode za možno recikliranje in ponovno uporabo termosetov. Oboji procesi predstavljajo okolju prijazne metode za pretvorbo plastičnih odpadkov v uporabne materiale. Encimski procesi povzročijo razgradnjo materiala pod blagimi okolju prijaznimi pogoji, hidrotermični procesi pa uporabljajo vodo pri visoki temperaturi in tlaku. Tekom magistrskega dela smo preučili encimsko in hidrotermično razgradnjo vlaken melaminske eterificirane smole (MER). Encimsko razgradnjo smo izvedli z uporabo različnih prebavnih encimov, hidrotermično razgradnjo pa pri različnih temperaturah razgradnje: 200, 250, 275, 300 in 350 °C. V vodni fazi smo s pomočjo kivetnih testov analizirali vsebnosti formaldehida, organskih kislin, skupnega dušika in amonijaka. Pri hidrotermični razgradnji smo dodatno analizirali še trdno in plinasto fazo. Glede na podatke pridobljene iz eksperimentalnega dela pri različnih temperaturah hidrotermične razgradnje smo nadalje analizirali okoljske odtise s pomočjo programske opreme OpenLCA in različnih baz podatkov. Ocenili smo odtis toplogrednih plinov (GHG), dušika, fosforja, energetski in ekološki odtis ter potencial strupenosti za človeka. Rezultati kažejo, da je razgradnja pri 200 °C povzročila najmanjši vpliv na okolje, vendar pa so bile največje količine sekundarnih spojin pridobljene pri temperaturi razgradnje 300 °C.
Ključne besede: vlakna iz melaminskih eterificiranih smol (MER vlakna), encimska razgradnja, hidrotermična razgradnja, identifikacija nevarnosti, HAZOP, analiza življenjskega cikla (LCA)
Objavljeno v DKUM: 16.06.2022; Ogledov: 576; Prenosov: 70
.pdf Celotno besedilo (3,83 MB)

9.
Analiza proizvodnega procesa za trajnostno proizvodnjo formalina : magistrsko delo
Jan Puhar, 2022, magistrsko delo

Opis: Formalin je pomembna kemikalija, ki se proizvaja v velikih količinah, njegova proizvodnja pa je energetsko zahteven proces. Zmanjšanje porabe energije procesa bi prispevalo tako k ekonomskim prihrankom kot tudi k zmanjšanim okoljskim vplivom in bi omogočilo bolj trajnostno proizvodnjo formalina kot vmesnega ali končnega produkta. Cilj magistrskega dela je izboljšanje trajnosti proizvodnega procesa formalina preko reformiranja metana z analizo energetskega, ekonomskega in okoljskega vidika. Na simuliran proces je bila uvedena toplotna integracija, ki je bila izvedena s pomočjo uščipne metode in matematičnega programiranja, kjer smo uporabili pretovorjevalni optimizacijski model. Za izvedbo toplotne integracije smo uporabili sekvenčni pristopom, pri čemer smo najprej minimirali stroške pogonskih sredstev, nato smo minimirali število toplotnih prenosnikov ter nazadnje sintetizirali omrežje toplotnih prenosnikov. Za procesa pred in po toplotni integraciji smo izvedli ekonomsko analizo na osnovi investicijskih in obratovalnih stroškov, kjer smo uporabili faktorsko metodo. Izvedena je bila tudi analiza življenjskega cikla, s katero smo ocenili okoljske vplive procesa pred in po toplotni integraciji. Rezultati kažejo, da toplotna integracija procesa zmanjša porabo pogonskih sredstev za 39 %, kar posledično vodi do 11 % prihrankov v investicijskih stroških. Toplotna integracija izboljša proces tudi z okoljskega vidika, kjer so okoljski vplivi zmanjšani za 7 do 22 % v izbranih kategorijah vpliva. Študija v magistrskem delu služi kot izhodišče za nadaljnje raziskave izboljšanja trajnosti proizvodnje formalina.
Ključne besede: Proizvodni proces formalina, toplotna integracija, zmanjšanje porabe energije, ekonomska analiza, okoljska analiza.
Objavljeno v DKUM: 08.06.2022; Ogledov: 662; Prenosov: 75
.pdf Celotno besedilo (2,03 MB)

10.
Pregled tehnologij proizvodnje vodika in ocena njihovih vplivov na okolje : magistrsko delo
Robert Hren, 2022, magistrsko delo

Opis: Izčrpavanje fosilnih virov ter emisije toplogrednih plinov sta najpomembnejša motivacijska dejavnika za prehod iz tradicionalnih energetskih sistemov na inovativne in bolj trajnostne alternative. Vodik predstavlja eno izmed teh možnosti, saj ima visok izkoristek pretvorbe energije, proizvaja se lahko iz vode, ki je v izobilju, omogoča več načinov shranjevanja, lahko se pretvarja v druge oblike energije in ima višjo energijsko vrednost v primerjavi s fosilnimi gorivi. Vodik ima široko možnost uporabe, pri čemer se ga večina uporablja za proizvodnjo kemikalij kot so amonijak, dušikova (V) kislina, metanol, klorovodikova kislina, vodikov peroksid in številnih drugih. Uporablja se tudi kot vir energije za transport, kot raketno gorivo, za redukcijo, za gretje in hlajenje in druge namene. Kot surovina je prisoten v raznih industrijskih procesih, kot je proizvodnja goriv v rafinerijah, redukcija kovinskih rud, proizvodnja nasičenih maščob in druge. V sklopu magistrske naloge smo pregledali različne načine proizvodnje vodika in jih primerjali iz vidika vplivov na okolje. Analizirali smo sledeče načine proizvodnje vodika: klasična proizvodnja vodika iz zemeljskega plina, proizvodnja vodika z uporabo elektrolize vode, pridobivanje vodika iz bioplina in biomase, proizvodnja iz odpadnega aluminija, proizvodnja vodika iz alkohola, proizvodnja iz glicerola kot stranskega produkta proizvodnje biodizla ter proizvodnja vodika iz kislih plinov. Z uporabo programskega orodja OpenLCA in podatkovnih baz Ecoinvent ter Gabi smo analizirali njihov vpliv na okolje iz vidika odtisa toplogrednih plinov, energijskega odtisa, zakisljevanja, evtrofikacije in strupenosti za ljudi. Dobljene rezultate smo med seboj dodatno primerjali z upoštevanjem različnih virov električne energije. Z analizo življenjskega cikla smo ugotovili, da sta na podlagi ocenjenih okoljskih kazalcev najboljši tehnologiji parno reformiranje glicerola in odpadnega alkohola. Prav tako uporaba obnovljivih virov za pridobivanje električne energije drastično zmanjša okoljske vplive, še posebej pri tehnologiji elektrolize vode.
Ključne besede: Vodik, proizvodne tehnologije, analiza življenjskega cikla, okoljski odtis, vpliv na okolje in zdravje ljudi
Objavljeno v DKUM: 04.05.2022; Ogledov: 1039; Prenosov: 122
.pdf Celotno besedilo (3,67 MB)

Iskanje izvedeno v 0.18 sek.
Na vrh
Logotipi partnerjev Univerza v Mariboru Univerza v Ljubljani Univerza na Primorskem Univerza v Novi Gorici