| | SLO | ENG | Cookies and privacy

Bigger font | Smaller font

Search the digital library catalog Help

Query: search in
search in
search in
search in
* old and bologna study programme

Options:
  Reset


1 - 10 / 75
First pagePrevious page12345678Next pageLast page
1.
The Evaluation of Torrefaction Efficiency for Lignocellulosic Materials Combined with Mixed Solid Wastes
Maja Ivanovski, Darko Goričanec, Danijela Urbancl, 2023, original scientific article

Abstract: The paper presents the results of research aimed at evaluating the possibility of using selected biomass wastes to produce solid biofuels. In this work, the thermochemical properties of two lignocellulosic biomasses, namely, miscantshus (Miscanthus × Giganteus) and hops (Humulus lupulus), and non-lignocellulosic biomass, namely, municipal solid waste, and their mixtures (micanthus + municipal solid waste and hops + municipal solid waste) were studied using the torrefaction process as the main method for investigation. The effects of various torrefaction temperatures (250, 300, and 350 °C) and times (30 and 60 min) were evaluated. Proximate and ultimate analyses were performed on the torrefied samples. The following can be stated: as the torrefaction temperature and time increased, mass and energy yields decreased while the higher heating values (HHVs) and fuel ratios (FRs) increased, together with carbon contents (C). In addition, energy on return investment (EROI) was studied; the maximum EROI of 28 was achieved for MSW biochar at 250 °C for 30 min. The results of studying greenhouse gas emissions (GHGs) showed a reduction of around 88% when using torrefied biochar as a substitute for coal. In sum, this study shows that torrefaction pre-treatment can improve the physicochemical properties of raw biomasses to a level comparable with coal, and could be helpful in better understanding the conversion of those biomasses into a valuable, solid biofuel.
Keywords: torrefaction, waste biomass, renewable energy, fuel ratio, greenhouse gas emission, GHG
Published in DKUM: 29.03.2024; Views: 51; Downloads: 2
.pdf Full text (3,69 MB)
This document has many files! More...

2.
Predelava odpadnega jedilnega olja in maščob
Analina Kralj, 2024, master's thesis

Abstract: Nepravilno odlaganje odpadnega olja in maščob v današnji družbi predstavlja velik ekološki problem zaradi številnih posledic. Odpadno olje, ki ne pristane na posebej primernih odlagališčih onesnaži prst, uničuje mikroorganizme ter popolnoma spremeni biološke in kemijske procese v prsti. S pravilnim ravnanjem poskrbimo za njegovo predelavo in odpadno kuhinjsko olje spremenimo v dragoceno surovino za proizvodnjo metanola. Ena izmed možnih predelav je pretvorba odpadnih olj v metanol ali druge pomembne kemikalije. V magistrskem delu so prikazane simulacije uplinjanja 4 različnih odpadnih olj (sončničnega, palmovega, olivnega in repičnega olja) in nadaljnja proizvodnja metanola. Uplinjanje olja v sintezni plin je postopek, pri katerem se odpadno olje pretvori v plinasto obliko. Sintezni plin (sestavljen predvsem iz vodika, ogljikovega dioksida, ogljikovega monoksida) se uporabi kot surovina za pridobivanje metanola. V zaključnem delu želimo poiskati kritične parametre, ki ključno vplivajo na proces pridelave metanola. Z analizo občutljivosti ugotoviti, kako obratovalni pogoji vplivajo na množinski pretok metanola in določiti optimalne pogoje. Iz rezultatov sklepamo, da je proizvodnja metanola odvisna od vrste uporabljenega odpadnega olja in od obratovalnih pogojev. Ugotovili smo, da je največja proizvodnja metanola dosežena z uporabo repičnega olja. Z oceno stroškov pogonskih sredstev smo preračunali, da je takšen proces stroškovno dražji, saj potrebuje največ energije za delovanje. Povzamemo lahko, da so olja z višjo vsebnostjo ogljikovodikov bolj primerna za proizvodnjo metanola. Sledita olivno in sončnično olje, medtem ko se palmovo olje izkaže za najmanj učinkovito.
Keywords: Odpadno jedilno olje, uplinjanje, sintezni plin, metanol
Published in DKUM: 28.03.2024; Views: 83; Downloads: 9
.pdf Full text (4,61 MB)

3.
Assessment of Air Pollution in Different Areas (Urban, Suburban, and Rural) in Slovenia from 2017 to 2021
Maja Ivanovski, Kris Alatič, Danijela Urbancl, Marjana Simonič, Darko Goričanec, Rudi Vončina, 2023, original scientific article

Abstract: Air pollution can have a significant effect on human health. The present work is focused on the investigation of daily, monthly, and annual concentration levels of five typical air pollutants (SO2, NO2, NOX, PM10, and PM2.5) in the Republic of Slovenia (RS) from January 2017 to December 2021. The study was conducted at five different monitoring stations of the following kind: traffic (A), industrial (D), and background (B, C, E). The obtained results showed a decline in the average concentrations for all the studied air pollutants through the years, respectively. The daily average SO2 concentrations were the lowest in the year 2021 at location B, which is classified as background location, while the highest were detected in the year 2018 at location E, which is also classified as background location. The average daily concentrations of NO2 and NOX were the highest at location A in the year 2017, whereas the lowest were detected in the year 2010 and 2021. It is believed that those results are a consequence of measures set by the Slovenian government during the COVID-19 pandemic. The PM10 and PM2.5 daily average concentrations were the highest at location A in 2017, while the lowest were observed in the year 2019 at location C. Meteorological parameters (temperature, wind speed, and relative humidity) were studied in addition. In general, the high temperatures in ambient air are responsible for the intense concentrations of air pollutants. It was found in the study results for temperature, wind speed, and relative humidity that no significant difference was shown between studied years.
Keywords: air pollution, air quality, air pollutants, meteorology, Republic of Slovenia
Published in DKUM: 28.03.2024; Views: 64; Downloads: 6
.pdf Full text (3,30 MB)
This document has many files! More...

4.
Exploring the properties of the torrefaction process and its prospective in treating lignocellulosic material
Maja Ivanovski, Aleksandra Petrovič, Darko Goričanec, Danijela Urbancl, Marjana Simonič, 2023, review article

Abstract: The main objective of this review is to present the latest research results regarding the importance of the torrefaction process for different biomass materials in the last 12-year period. Despite the fact that the potential of renewable energy sources has been analyzed, research regarding that of energy derived from waste biomass still remains in the infancy state. Torrefaction is known to be one of the most effective methods for enhancing the energy efficiency of biomass. Among different types of torrefactions, the focus in this study is mostly on dry torrefaction. The influential factors, like temperature and residence time, and physico-chemical properties of torrefied products, and the prospective of torrefaction due to its reduced impact on environment, are discussed in-depth. This review provides valuable insights into the torrefaction process, which is conducive to upgrading biomass for achieving net zero carbon emissions, as it has been stated in several works that torrefied biomass can be used instead of coal.
Keywords: torrefaction, lignocellulosic biomass, waste biomass, biomass properties
Published in DKUM: 22.03.2024; Views: 76; Downloads: 3
.pdf Full text (1,74 MB)
This document has many files! More...

5.
Food Waste to Energy through Innovative Coupling of CHP and Heat Pump
Jan Drofenik, Danijela Urbancl, Darko Goričanec, Zdravko Kravanja, Zorka Novak-Pintarič, 2023, original scientific article

Abstract: This paper presents the conceptual design of a technological solution for the efficient conversion of food waste into heat and power. The distribution and composition of food loss and waste at different stages of the food supply chain in Slovenia and their potential for biogas production were determined. It was found that more than 50% of food waste comes from households. Therefore, a small plant was designed to convert food waste into biogas, which was innovatively coupled with a combined heat and power (CHP) unit and a heat pump. This doubles the amount of heat generated compared to conventional cogeneration. Based on the capacity of a micro commercial CHP unit, 3330 households (about 8000 residents) would supply food waste. The heat generated could replace 5% of the natural gas used for domestic water heating. The payback period would be 7.2 years at a heat price of about 80 EUR/MWh, however, for municipalities with more than 40,000 inhabitants the payback period would be reduced to less than 3 years. The cost price of the heat generated by this system would be about 25 EUR/MWh, taking into account the government subsidy for the operation of the CHP unit.
Keywords: food waste to energy, biogas, combined heat and power, CHP, heat pump, efficiency, conceptual design, preliminary economic assessment, sensitivity analysis
Published in DKUM: 16.02.2024; Views: 2971; Downloads: 6
.pdf Full text (19,44 MB)
This document has many files! More...

6.
Proizvodnja električne energije z geotermično gravitacijsko toplotno cevjo : magistrsko delo
Urban Gselman, 2023, master's thesis

Abstract: Geotermična energija v svetu po deležu proizvedene električne energije, glede na svojo nizkoogljičnost in prilagodljivost potrebam omrežja, zaseda nezavidljivo pozicijo. Glavne omejitve za razvoj projektov na tem področju so zahtevna razširitev na večje moči, nizke temperature blizu površja, pomanjkanje tehnoloških rešitev za izkoriščanje toplote globokih vrtin in negotovosti produktivnosti. Kot dodatek je iz večine geotermičnih polj možno črpati tudi ogljikovodike, kar pa je veliko manj tvegana investicija napram geotermični energiji. V magistrski nalogi obdelujemo projekt Pilotna geotermična elektrarna na obstoječi plinski vrtini Pg-8, kjer je implementirana tehnologija GGTC, nova tehnologija za izkoriščanje toplote globokih vrtin na obstoječih neproduktivnih plinskih ali naftnih vrtinah. Namen magistrskega dela je opisati delovanje geotermične elektrarne in tehnologije GGTC ter preveriti potrebnost modelnih programskih okolij za predvidevanje glavnih obratovalnih parametrov. Narejen je bil matematični model z uporabo polinomskega približka termodinamskega modela REFPORP ter simulacija v programskem okolju Aspen plus z uporabo termodinamskega modela UNIFAC in REFPORP. Izvedene so bile občutljivostne analize vhodnega tlaka v turbino, tlaka kondenzacije in masnega pretoka delovnega fluida. Rezultati simulacije in modela so bili analizirani, tako kot tudi odstopanja med modelom in simulacijo z uporabo obeh termodinamskih modelov stanja. Rezultati kažejo na maksimum proizvedene mehanske moči na turbini pri vhodnem tlaku 65 bar v matematičnem modelu in 85 bar ali 95 bar v simulaciji z uporabo REFPROP ali UNIFAC termodinamskega modela stanja. Podobno doseže maksimum potreben toplotni tok iz vrtine, in sicer pri vrednostih 37,5 bar v simulaciji z uporabo UNIFAC modela in 21 bar v matematičnem modelu in simulaciji z uporabo REFPROP modela. Ugotovljeno je bilo, da so relativna odstopanja občutljivostnih analiz ob mejah analiziranih področij dosegala vrednosti 40,7 %, generalno pa so se relativna odstopanja dosegala vrednosti do 10 %. Zaključeno je bilo, da polinomski približek termodinamskih veličin delovnega fluida ni zadovoljiv za izvajanje občutljivostnih analiz. Zaradi smernic razvoja na področju Slovenije, opredeljenih v NEPN-u so prihodnja raziskovanja na tem področju družbeno koristna.
Keywords: geotermična energija, ORC, GGTC, občutljivostna analiza, proizvodnja električne energije, Pg-8
Published in DKUM: 21.12.2023; Views: 154; Downloads: 0
.pdf Full text (1,72 MB)

7.
Izraba obnovljivih virov energije za proizvodnjo sintetičnega metana : magistrsko delo
Klemen Rola, 2023, master's thesis

Abstract: Magistrsko delo predstavlja proizvodnjo sintetičnega metana, ki bi lahko nadomestil zemeljski plin. Za reakcijo metanacije je potreben vodik. Ta se v delu proizvede z elektrolizo, ki jo poganja elektrika obnovljivih virov. Proces je namenjen sezonskemu shranjevanju energije, kjer se viški elektrike poletnega časa shranijo v obliki metana za obdobja primanjkljajev energije. V ta namen, smo s programom Aspen Plus najprej izvedli poenostavljeno enostopenjsko simulacijo metanacije CO2. Pretok CO2 je baziral na ocenjeni sestavi in pretoku bioplina iz realne bioplinarne. Upoštevali smo, da se tudi celoten bioplin lahko uporabi kot reaktant. Enostopenjska metanacija je služila predvsem za razumevanje obnašanja reakcije. Ker z eno reakcijsko stopnjo v produktu nismo dosegali dovolj visokega deleža metana, smo izvedli še poenostavljeno dvostopenjsko metanacijo. Določili smo pogoje, pri katerih bi dosegali dovolj visoko vsebnost metana, da bi produkt bil primeren za injiciranje v plinovode. Za primer, ko se bioplin ne uporabi v metanaciji, smo v programu Aspen Adsorption izvedli dinamični simulaciji nadgradnje bioplina z adsorpcijskimi tehnikami. Mešanico bioplina smo z nizkimi izgubami metana uspešno nadgradili do biometana, s sestavo, ki je primerna za injiciranje v plinovode. S pomočjo rezultatov začetne dvostopenjske simulacije smo razvili delno integrirano shemo s sočasno proizvodnjo elektrike, ki je sposobna proizvesti od 1 t/h do 1,3 t/h sintetičnega metana. Pri tem je v procesu možna uporaba čistega CO2, ali pa celo mešanice bioplina in CO2. Proizveden sintetični metan je vseboval več kot 97 mol.% CH4, po dehidraciji s silikagelom, pa smo zagotovili sestavo, ki je primerna za injiciranje v plinovode mnogih Evropskih držav.
Keywords: Sintetični metan, bioplin, metanacija CO2, adsorpcija, Aspen Plus, Aspen Adsorption
Published in DKUM: 14.09.2023; Views: 391; Downloads: 0
.pdf Full text (13,41 MB)

8.
Inovativen energetski sistem uporabe obnovljivih virov energije za visokotemperaturno ogrevanje : magistrsko delo
Sven Gruber, 2023, master's thesis

Abstract: V zaključnem delu smo zasnovali novo procesno shemo sistema visokotemperaturnega daljinskega ogrevanja katerega cilj je učinkovito ter ogljično nevtralno delovanje. Sistem je sestavljen iz gorivne celice vezane z dvostopenjsko kompresijsko toplotno črpalko. Gorivne celice so naprave za pretvorbo energije, ki proizvajajo elektriko (in toploto) neposredno iz plinastega goriva z elektrokemično kombinacijo goriva in oksidanta. V našem sistemu je gorivo zemeljski plin. Proizvedena elektrika iz gorivne celice samo zadostno oskrbuje toplotne črpalke ter hkrati proizvaja toploto, ki le te razbremenjuje. Skonstruirali smo osnovno shemo in dve dodatni alternativi, z dodanim vmesnim prenosnikom in zaporedno vezanimi toplotnimi črpalkami in jih primerjali pri različnih pogojih. V primeru temperature povratka 60 °C in končni temperaturi ogrevanja 80 °C osnovna shema z vmesnim prenosnikom toplote obratujeta pri COP vrednostih 3,15 oz. 3,21. Najvišje vrednosti COP smo zasledili pri zadnji alternativi in sicer 3,86, vendar ta ni samo zadostna in tako nastanejo dodatni stroški nakupa elektrike. Konkurenčnost in inovativnost sistema ne moremo meriti le s COP vrednostjo. Najboljši rezultat dobimo z 'izkoristkom' zemeljskega plina. Omenimo, da ne gre za navaden izkoristek, ampak utilizacijo - razmerje med dobljenim toplotnim tokom, ki se neposredno prenese na ogrevano vodo in vloženim toplotnim tokom zemeljskega plina na podlagi HHV in LHV. V osnovni shemi in z vmesnim prenosnikom dosežemo 251,62 % oz. 261,37 % glede na HHV ter 225,21 % oz. 233,99 % glede na LHV. Alternativa z zaporedno vezanimi toplotnimi črpalkami dosega 277,41 % glede na HHV in 247,38 % glede na LHV, vendar ni samo zadostna.
Keywords: Visokotemperaturna toplotna črpalka, gorivna celica, SOFC, visokotemperaturno daljinsko ogrevanje, razogljičenje sistema daljinskega ogrevanja
Published in DKUM: 14.09.2023; Views: 462; Downloads: 0
.pdf Full text (3,96 MB)

9.
Proces proizvodnje tekočega zraka z izrabo kriogene energije uplinjanja utekočinjenega zemeljskega plina : magistrsko delo
Rok Kramberger, 2023, master's thesis

Abstract: Kriogeno shranjevanje energije predstavlja eno izmed perspektivnih procesov shranjevanja odvečne energije. Na svetu je vse bolj aktualen ladijski transport zemeljskega plina, ki je zaradi specifike transporta utekočinjen. V terminalih UZP, do katerih poteka transport UZP, je potreben proces, pri katerem poteka uplinjanje UZP, ki se ga nato uvaja v visokotlačno transmisijsko plinovodno omrežje. Nam najbližji terminal uplinjanje UZP je na Hrvaškem otoku Krk, v kraju Omišalj. Pri procesu fazne spremembe zemeljskega plina iz tekočega v plinasto, je potrebno veliko energije, ki je potrebna za proces uplinjanja UZP in za uplinjanje izkorišča toploto morske vode. Višek proizvedene kriogene energije se izkoristi za proizvodnjo električne energije, s pomočjo turbin in znaša približno 840.000 kJ ton-1 UZP. Za povečanja izkoristka kriogene energije uplinjanja UZP, je ustrezna soproizvodnja tekočega zraka, ki izkorišča kriogeno temperaturo UZP, ki je približno enaka temperaturi utekočinjenega zraka. V magistrskem delu je opravljena računalniška simulacija proizvodnje tekočega zraka, z izrabo kriogene energije uplinjanja UZP, z 3 različnimi modeli, pri različnih obratovalnih pogojih procesa. Računalniška simulacija je izvedena s programskim paketom Aspen Plus. Soproizvodnja tekočega zraka je smiselna pri modelu s frakcionirno destilacijo. Specifična entalpija znaša 320 kJ kg-1. Prav tako se zmanjša poraba energije procesa, ki znaša 281.634 kW. Uničena eksergija znaša 108,03 kJ na kg UZP. Letno povečanje prihodka procesa je 2,34 M€ in dobiček od procesa je 2,18 M€. Stroški investicije znašajo 2,76 M€, pri obratovalni stroških 638.000 €. Dodatno izboljšanje procesa je možno z uporabo tekočega dušika kot hladiva, ki zmanjša investicijske in obratovalne stroške procesnih naprav.
Keywords: utekočinjen zemeljski plin, utekočinjen zrak, kriogena energija, frakcionirna destilacija, terminal UZP, izraba kriogene energije.
Published in DKUM: 06.09.2023; Views: 275; Downloads: 24
.pdf Full text (4,21 MB)

10.
Analiza obratovanja in blata malih komunalnih čistilnih naprav : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnje
Nika Fekonja, 2023, undergraduate thesis

Abstract: Odpadne vode nastajajo pri različnih procesih in imajo velik pomen, saj se z njimi srečujemo vsakodnevno. Zato je pomembno, da imamo čistilne naprave, ki delujejo ustrezno, saj lahko tako zmanjšamo onesnaževanje okolja. Predvsem so pomembne male komunalne čistilne naprave, ki so zelo pogosto uporabljene. Odpadna voda, ki izteka iz čistilne naprave, mora ustrezati določenim kriterijem, ki so predpisani v zakonodaji. V prvem delu diplome je analizirana učinkovitost delovanja dveh malih komunalnih čistilnih naprav. Za določitev učinkovitosti delovanja čistilnih naprav so analizirani naslednji parametri: KPK, BPK5, skupni in amonijev dušik, suspendirane snovi, usedljive snovi in skupni fosfor, ki smo ga še bolj podrobno analizirali in z njegovim obarjanjem pridobili struvit. Kot stranski produkt se iz čistilnih naprav izloča blato, ki se v večini primerov zavrže. Cilj naloge je dokazati, da ima blato veliko energetsko gostoto, saj ga lahko tako uporabimo v energetske namene. V diplomi smo analizirali dva različna vzorca iz male komunalne čistilne naprave in sicer dehidrirano blato in material, ki ostane na finem situ po odstranitvi peščenih delcev in mineralnih olj. Nastale odpadke smo preučili s pomočjo torefikacije. Prav tako smo surove in termično obdelane vzorce analizirali s primerjavo elementne sestave, kurilnih vrednosti in rezultatov analiz FTIR. Ugotovili smo, da lahko blato uporabimo kot biogorivo, saj ima visoko kurilno vrednost.
Keywords: učinkovitost čistilne naprave, fosfor, torefikacija, kurilna vrednost, biogorivo
Published in DKUM: 17.07.2023; Views: 458; Downloads: 99
.pdf Full text (6,86 MB)

Search done in 2.98 sec.
Back to top
Logos of partners University of Maribor University of Ljubljana University of Primorska University of Nova Gorica