Η προοπτική εφαρμογής της καινοτόμου τεχνολογίας χρήσης H2 ως πρόσθετο καυσίμου σε λέβητα της ΑΗΚ

Abstract

Η παρούσα Μεταπτυχιακή Διατριβή έχει σαν κύριο σκοπό να διερευνήσει τις επιπτώσεις και κυρίως τα οικονομικά αποτελέσματα από τη χρήση του υδρογόνου ως πρόσθετο καύσιμο σε μεγάλους βιομηχανικούς λέβητες οι οποίοι χρησιμοποιούνται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Η μείωση στη τιμή της ηλεκτρικής ενέργειας είναι ένας από τους ποιο σημαντικούς παράγοντες οι οποίοι μπορούν να βοηθήσουν την οικονομία της χώρας να βγει από την ύφεση στην οποία έχει περιέλθει. Με τη μείωση στη τιμή του ηλεκτρισμού θα αναζωογονηθεί η αγορά, με παράλληλη ενίσχυση στις επενδύσεις και την βιομηχανία, για να μπορέσει ο τόπος να ξεπεράσει τα οικονομικά προβλήματα που αντιμετωπίζει. Στην εισαγωγή γίνεται μια σύντομη ιστορική αναδρομή για την δημιουργία του H2 καθώς και για τις ενώσεις στις οποίες απαντάται στη φύση Επιπλέων αναφέρονται οι κύριες μέθοδοι παραγωγής του καθώς και η ενέργεια που προκύπτει από τη καύση του. Το πρώτο κεφάλαιο καταπιάνεται με τις χημικές και τις φυσικές ιδιότητες του υδρογόνου δίνοντας γενικά μια πλήρη περιγραφή για το τι πραγματικά είναι το καύσιμο το οποίο καίγεται χωρίς την παραγωγή καθόλου CO2, CO, NOx ή SO2 ή σωματιδίων που είναι οι κυριότεροι παράγοντες για τα περιβαλλοντικά προβλήματα που αντιμετωπίζει η σύγχρονη κοινωνία. Στο δεύτερο κεφάλαιο πραγματοποιείται μια ιστορική αναδρομή για τη χρήση της ενέργειας και πώς η χρήση αυτή επηρεάζει το περιβάλλον και συμβάλλει στην κλιματική αλλαγή. Περιγράφεται επίσης το μαζούτ ως καύσιμο το οποίο θα χρησιμοποιηθεί σε συνδυασμό με το υδρογόνο στον λέβητα για να γίνει ανάλυση των αποτελεσμάτων. Στη συνέχεια περιγράφεται η χρήση του από τον άνθρωπο σαν καύσιμο για την παραγωγή ηλεκτρικού φορτίου, μια τεχνολογία αρκετά υποσχόμενη, καθώς και η δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί και ως πρόσθετο καύσιμο βελτιώνοντας την καύση και μειώνοντας τους ρύπους ως καθαρό καύσιμο. Το τρίτο κεφάλαιο ασχολείται με τις μηχανές εσωτερικής καύσης, πραγματοποιείται μια σύντομη ιστορική αναδρομή, για την εξέλιξη των μηχανών εσωτερικής καύσης. Επιπλέον αναφέρονται οι τύποι μηχανών που υπάρχουν καθώς και η τετράχρονη λειτουργία της μηχανής εσωτερικής καύσης. Στο κεφάλαιο τέσσερα αναλύεται η χρήση του υδρογόνου σαν πρόσθετο καυσίμου και πως αυτό βοηθά στη βελτίωση της καύσης τόσο σε μηχανές εσωτερικής καύσης όσο και σε λέβητες. Στη συνέχεια αναλύονται οι τρόποι παραγωγής του υδρογόνου και πιο αναλυτικά η ηλεκτρόλυση του νερού. Το πέμπτο κεφάλαιο παρουσιάζει την εφαρμογή υδρογόνου σαν πρόσθετο καύσιμο, το οποίο προέρχεται από ηλεκτρόλυση σε μικρό λέβητα ο οποίος καίει μαζούτ. Στο κεφάλαιο έξι παρουσιάζεται η λειτουργία ενός λέβητα της ΑΗΚ και ο τρόπος με τον οποίο θα γίνει η εφαρμογή του μίγματος υδρογόνου και οξυγόνου στον λέβητα αυτό. Στο έβδομο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα αποτελέσματα από τη χρήση του παραγόμενου μίγματος από την ηλεκτρόλυση του νερού, σε μικρό λέβητα, και το κόστος παραγωγής του μίγματος. Το όγδοο κεφάλαιο παρουσιάζει αναλυτικά τα οικονομικά αποτελέσματα από την συγκριτική χρήση των αποτελεσμάτων χρήσης του μίγματος στον λέβητα της ΑΗΚ και τα αναμενόμενα οικονομικά και περιβαλλοντικά οφέλη.