1.
Celovita sinteza trajnostnih (bio)kemijskih in drugih procesnih oskrbovalnih mrež : doktorska disertacijaŽan Zore, 2019, doktorska disertacija
Opis: V zadnjih letih je netrajnostni razvoj človeške družbe povzročil degradacijo okolja in velike ekonomske ter družbene probleme. Za omenjene probleme obstaja več vzrokov, poglavitna med njimi sta pospešena rast svetovnega prebivalstva in s tem vse hitrejša rast potreb prebivalstva. Za obrnitev tega trenda je pomembno, da so trenutne in nadaljnje naložbe čim bolj trajnostne. Trajnostne naložbe morajo biti sprejemljive tako iz ekonomskih, okoljskih kot socialnih vidikov.
Za pravilno izbiro med trajnostnimi alternativami moramo imeti ustrezne kriterije, ki nam ponudijo rešitve, katere odražajo optimalen kompromis med gospodarsko in okoljsko učinkovitostjo ter socialno pravičnostjo. V doktorski disertaciji predstavljamo na novo razvit trajnostni kriterij ˝trajnostni dobiček˝, ki enakovredno uravnoteženo vključuje vse tri trajnostne dimenzije. Poleg ekonomskega dobička, v okoljski komponenti enakovredno obravnava neposredne obremenilne in posredne razbremenilne učinke na okolje. Socialna komponenta pa zajema vplive na zaposlene in lokalno prebivalstvo. Vsi parametri so zasnovani na monetarni osnovi, ki omogoča njihovo enostavno združevanje v končni sestavljen kriterij in je razumljiva tudi širši javnosti. Razvit trajnostni kriterij omogoča ocenjevanje naložbe tako z vidika podjetja, širše regije kot nacionalnega vidika. Določitev dolgoročnih projektov je velik izziv, zato smo trajnostni dobiček nadgradili v koncept trajnostne neto sedanje vrednosti. V doktorski disertaciji smo z novo razvitim kriterijem ˝trajnostno neto sedanjo vrednostjo˝ raziskali tudi vpliv časovne komponente na vrednotenje trajnosti. Zasnova sestavljenih kriterijev omogoča reševanje večjih sinteznih problemov, saj se večkriterijsko optimiranje z matematičnim programiranjem pri uporabi sestavljenega kriterija spremeni v enokriterijsko.
Za prikaz aplikacije na novo razvitih trajnostnih kriterijev smo razvili manjši demonstracijski model energetske oskrbovalne mreže in dodelali koncept (bio)kemijske oskrbovalne mreže. Nadgradnja (bio)kemijskih oskrbovalnih mrež v širok sistem oskrbovalnih mrež predstavlja odziv na izziv izvedbe celovite večnamenske sinteze, ki temelji na trajnostnih načelih z uporabo obnovljivih virov od molekularne ravni do ravni procesnih obratov in njihovih povezav na regionalni ali celo globalni ravni. Poleg (bio)kemijske smo vključili tudi kmetijsko in energetsko oskrbovalno mrežo. Sinteza sistema oskrbovalnih mrež s svojo širino in kompleksnostjo ponuja praktično neomejeno število možnih rešitev. Ker je sinteza sistema oskrbovalnih mrež na splošno zapletena in obsežna za modeliranje, smo uporabili učinkovite dekompozicijske tehnike in tehnike za zmanjševanje velikosti modela.
V okviru doktorske disertacije smo razvili metodologijo za načrtovanje novih, okolju prijaznih procesov in produktov. V povezavi z globalnim ocenjevanjem življenjskega kroga smo razvili učinkovita orodja za načrtovanje in ocenjevanje novih spojin in sintezo inovativnih procesov v procesnih industrijah. Glavna vizija koncepta je z uporabo matematičnega programiranja hkratne sinteze sistema mrež temeljito preoblikovati procese in druge sisteme, da bi dosegli trajnejšo proizvodnjo in porabo, kar ima znaten potencial za inovacije in nova odkritja.
Ključne besede: Trajnostni dobiček, trajnostna neto sedanja vrednost, trajnostni kriterij, sinteza oskrbovalnih mrež, širok sistem oskrbovalnih mrež, večnamenska optimizacija, kemijska oskrbovalna mreža, trajnostna oskrbovalna mreža
Objavljeno v DKUM: 24.04.2019; Ogledov: 1495; Prenosov: 152
Celotno besedilo (3,61 MB)