Please use this identifier to cite or link to this item: http://ktisis.cut.ac.cy/handle/10488/8266
Title: Η χρήση του υδρογόνου ως πρόσθετο καύσιμο σε μηχανές εσωτερικής καύσης που λειτουργούν με μείγμα βιοντίζελ και πετρελαίου
Authors: Βραχνού, Γιάννης 
Keywords: Hydrogen
Biodiesel
Energy source
Issue Date: 2015
Publisher: Τμήμα Επιστήμης και Τεχνολογίας Περιβάλλοντος, Σχολή Γεωτεχνικών Επιστημών και Διαχείρισης Περιβάλλοντος, Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο Κύπρου
Abstract: In recent years, as it is well known, the changes in the global climate and the environmental pollution have awaked the global scientific community and not only. Damages resulting from the intensity of extreme weather events, the rice in average global temperature, the corrosive effect of acid rain, desertification issues and soil exposure due to prolonged drought periods and the fact that the polar ice caps are melting faster than predicted, are the evidences of the environmental crime taking place nowadays. The main culprit of this environmental crime appears to be the excessive use of fossil fuels as an easy and economical solution to meet the world's energy needs. The energy crisis of 1973 led to the deterioration of energy problems. Due to the energy problem which is even more intense today and the reserves of the fossil fuels that are expected to be exhausted within the next years, people should turn their attention to other energy sources or carries. There are solutions to avoid the impending environmental doom. Researches put already the alternative solutions under the microscope and now huge sums of money are being lend to universities and research centers on research aimed to become truly independent of the fossil fuels. Alongside the transitional technologies where disagreement exists, all scientists agree on the same solution. The "hydrogen economy" is the most likely to succeed the current one, the economy of "black gold". It appears, therefore, that hydrogen, which is the basis of the universe and which is abundant in nature but bound to other molecules, is one of the most popular candidates to meet the energy demand of the global community. Hydrogen has already penetrated in the automotive market, as a main fuel in Internal Combustion Engines (ICE). Hydrogen is in widespread use by the global energy community. In fuel-cell conversion, the hydrogen is turned into electricity through fuel cells to power the motors. Moreover, for diesel engines and vehicles, biodiesel has done its emergence, the use of which is an innovation in the present Thesis. Biodiesel is a biofuel that is derived from biological materials, such as plants and is one of the new fuels that the U.S. based on that could one day reduce its energy dependence on the Middle East. Biodiesel, that has not even existed ten years ago, has been presented to the U.S. Department of Energy statistics called "yellow grease". In this thesis is examined theoretically and experimentally the use of hydrogen as a fuel additive in Internal Combustion Engines (ICE) operating with a mixture of diesel and biodiesel in different proportions. The purpose is to improve combustion, reduce consumption of fossil fuels and simultaneously reduce emissions of sulfur dioxide (SO2), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO2), particulate matter (PM) and unburned hydrocarbons (HCs). Hydrogen is generated through the electrolysis of water and is not stored but produced on demand. Hydrogen is used in the engine as a fuel additive so the engines do not have to be built from scratch, but it can be fed into existing engines.
Description: Όπως είναι ευρέως γνωστό, τα τελευταία χρόνια, οι αλλαγές στο παγκόσμιο κλίμα και η ρύπανση του περιβάλλοντος έχουν σηματοδοτήσει την αφύπνιση της παγκόσμιας επιστημονικής κοινότητας και όχι μόνο. Οι καταστροφές που έχουν προκληθεί από μεγάλης έντασης καιρικά φαινόμενα, η άνοδος της μέσης θερμοκρασίας του πλανήτη, φαινόμενα όπως η διαβρωτική όξινη βροχή, η ερημοποίηση των εδαφών λόγω παρατεταμένης ανομβρίας και ξηρασίας και το ταχύτερο από ότι είχε προβλεφθεί λιώσιμο των πάγων στους πόλους αποτελούν τις αποδείξεις του περιβαλλοντικού εγκλήματος που συντελείται στις μέρες μας. Κύριος ένοχος, η αλόγιστη χρήση των ορυκτών καυσίμων ως η εύκολη και οικονομικότερη λύση της κάλυψης των παγκόσμιων ενεργειακών αναγκών. Ως εκ τούτου, το ενεργειακό πρόβλημα στις μέρες μας εμφανίζεται οξύτερο από ποτέ. Η ενεργειακή κρίση στα τέλη του 1973, έκανε σαφές το γεγονός ότι το πετρέλαιο δεν υπάρχει σε απεριόριστες ποσότητες, και πως κάποτε, είτε το θέλουμε είτε όχι, θα τελειώσει. Στο χρόνο που ακολούθησε, άρχισαν σ' όλο τον κόσμο εντατικές προσπάθειες προς αναζήτηση εναλλακτικών λύσεων για νέες μορφές ενέργειας. Στόχος της όλης πειραματικής διατριβής είναι η μελέτη της εξοικονόμησης του καυσίμου που χρησιμοποιείται για τη λειτουργία της ηλεκτρογεννήτριας και ο έλεγχος της αέριας ρύπανσης και κατά πόσο επιτυγχάνεται μείωσή της με την προσθήκη υδρογόνου ως πρόσθετο καύσιμο κατά την λειτουργία της ηλεκτρογεννήτριας. Λύσεις για την αποφυγή της επερχόμενης καταστροφής υπάρχουν. Οι εναλλακτικές λύσεις έχουν μπει στο μικροσκόπιο των ερευνητών και τεράστια κονδύλια διατίθενται πλέον σε πανεπιστήμια και ερευνητικά κέντρα για την έρευνα με σκοπό την απεξάρτηση από τα ορυκτά καύσιμα. Όσες διαφωνίες και να υπάρχουν για τις μεταβατικές τεχνολογίες, όλες οι επιστημονικές απόψεις συμπίπτουν στην τελική λύση. Η «οικονομία του υδρογόνου» είναι αυτή που πιθανότατα θα διαδεχθεί την οικονομία του «μαύρου χρυσού». Φαίνεται λοιπόν ότι το υδρογόνο, το πολύτιμο αυτό στοιχείο που αποτελεί τη βάση του σύμπαντος και υπάρχει σε αφθονία στη γη, αλλά σχεδόν πάντα ενωμένο με άλλα στοιχεία, αποτελεί μία από τις σημαντικότερες λύσεις για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών του μέλλοντος. Το υδρογόνο έχει ήδη διεισδύσει στην αγορά του αυτοκινήτου, με την άμεση χρήση του ως κύριο καύσιμο στις μηχανές εσωτερικής καύσης. Η παγκόσμια ενεργειακή κοινότητα έχει οδηγηθεί στην ευρεία χρήση του υδρογόνου για την παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος σε συστήματα κυψελών καυσίμου, με σκοπό την τροφοδοσία ηλεκτρικών κινητήρων για την κίνηση των αυτοκινήτων. Παράλληλα, για τα πετρελαιοκίνητα οχήματα την εμφάνισή του έχει κάνει και το βιολογικό πετρέλαιο, η χρήση του οποίου στην παρούσα Π.Δ. αποτελεί καινοτομία. Το εν λόγω υγρό, το βιοντίζελ, είναι βιολογικό καύσιμο φυτικής προέλευσης, ένα από τα νέα καύσιμα στα οποία βασίζονται οι ΗΠΑ για να μειώσουν κάποτε την ενεργειακή εξάρτησή τους από τη Μέση Ανατολή. Ανύπαρκτο πριν από δέκα χρόνια, έκανε την είσοδό του στις στατιστικές του Υπουργείου Ενέργειας με την ονομασία «κίτρινο λίπος». Στην διπλωματική αυτή εργασία εξετάζεται θεωρητικά και πειραματικά η χρήση του υδρογόνου ως πρόσθετο καύσιμο στις Μηχανές Εσωτερικής Καύσης (ΜΕΚ) που λειτουργούν με μείγμα πετρελαίου και βιοντίζελ σε διάφορες αναλογίες. Στόχος είναι η βελτίωση της καύσης, η μείωση της κατανάλωσης των συμβατικών καυσίμων αφού όσο περνάει ο καιρός τα αποθέματά τους μειώνονται ενώ ταυτόχρονα μειώνονται οι εκπομπές διοξειδίου του θείου (SO2), μονοξειδίου του άνθρακα (CO), διοξειδίου του άνθρακα (CO2), αιωρούμενων σωματιδίων (PM) και άκαυστων υδρογονανθράκων (HCs). Το Η2 που τροφοδοτείται στη μηχανή παράγεται μέσω της διαδικασίας της ηλεκτρόλυσης του νερού και δεν αποθηκεύεται αλλά παράγεται ανάλογα με τις ανάγκες σε καύσιμο. Χρησιμοποιείται ως πρόσθετο καυσίμου στη μηχανή έτσι ώστε να μη χρειαστεί οι μηχανές να κατασκευαστούν από την αρχή αλλά να μπορεί να τροφοδοτείται σε υφιστάμενες μηχανές.
URI: http://172.16.21.8/jspui/handle/10488/8266
Rights: Απαγορεύεται η δημοσίευση ή αναπαραγωγή, ηλεκτρονική ή άλλη χωρίς τη γραπτή συγκατάθεση του δημιουργού και κατόχου των πνευματικών δικαιωμάτων
Appears in Collections:Πτυχιακές Εργασίες/ Bachelor's Degree Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Περίληψη..pdfExample388.63 kBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s) 10

26
Last Week
1
Last month
checked on May 30, 2017

Download(s) 50

3
checked on May 30, 2017

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.