Technologie energetyczne

Przedmiot jest realizowany w ramach profilu dyplomowania Inżynieria Zrównoważonych Systemów Energetycznych na kierunku Mechanika i Budowa Maszyn.

Zakres kursu Technologie Energetyczne

Technologie Energetyczne

Interdyscyplinarna nauka inżynieryjna zajmująca się opracowaniem i uzyskaniem skutecznych, bezpiecznych, przyjaznych dla środowiska i ekonomicznych technik wydobycia, konwersji, transportu, magazynowana i wykorzystania energii, ukierunkowana na uzyskiwanie wysokiej efektywności, unikania niekorzystnych skutków ubocznych dla ludzi, przyrody i środowiska.

Źródło: Energy Technology Handbook, by D.M. Considine, 1977

Technologie mające na celu konwersję energii paliw w pożądane końcowe (użytkowe) postacie energii  (np. energie elektryczną, ciepło, chłód, nowe paliwa, np. wodór, metanol).

Główne kryteria oceny:

  • efektywność techniczno–ekonomiczna (sprawność konwersji, jednostkowy koszt produkcji),
  • stopień obciążenia środowiska naturalnego (oddziaływanie z atmosferą, hydrosferą i litosferą poprzez emisje substancji szkodliwych i promieniowania)
  • stopień niezawodności i dyspozycyjności,
  • elastyczność eksploatacyjna (rozumiana m.in.. jako zdolność do odpowiednio szybkiego podążania za zmianą zapotrzebowania).

Źródło: T. Chmielniak, Wykład – Technologie Energetyczne, 2009

Technologie zeroemisyjne

(prawie zeroemisyjne – niemożliwa jest technologia bez emisji) – technologie o minimalnej do uzyskania w danym etapie rozwoju techniki (z uwzględnieniem racjonalnych kosztów wytwarzania produktu) emisji substancji szkodliwych (współcześnie normowane są emisje: SO2, NOx-NO, NO2, CO2 pyłu (Hg, HCl).

Nowe technologie energetyczne

  • nowe lub zmodyfikowane procesy konwersji (nowe zjawiska fizyko -chemiczne),
  • nowe paliwa (biomasa, paliwa hybrydowe, gaz syntezowy),
  • nowe struktury technologiczne (nowe lub zmodyfikowane obiegi cieplne, różne sposoby sprzężenia obiegów wysoko i niskotemperaturowych, modyfikacje związane z wprowadzeniem nowych parametrów itd.),
  • nowe techniki spalania, nowe silniki, kotły, nowe techniki oczyszczania spalin

Źródło: T. Chmielniak, Wykład – Technologie Energetyczne, 2009

Technologie energetyczne o ujemnej emisji

CDR (Carbon Dioxide Removal) – można podzielić na trzy główne grupy: procesy biologiczne, technologiczne i geochemiczne.

Źródło: www.myclimate.org/information/faq/faq-detail/what-are-negative-emissions

Przykładami technologicznego CDR są:

  • Usuwanie CO₂ bezpośrednio z atmosfery i magazynowanie go w innym miejscu, np. pod ziemią (Direct Air Capture with Carbon Storage, „DACCS”).
  • Wykorzystanie bioenergii w połączeniu z wychwytywaniem i składowaniem dwutlenku węgla, czyli spalanie biomasy w elektrowniach i natychmiastowe wychwytywanie i składowanie CO₂ np. pod ziemią (Bio-Energy with Carbon Capture and Storage, „BECCS”). Proces ten łączy biologiczny i technologiczny CDR.

Światowe źródła energii pierwotnej z podziałem na paliwa (Total Primary Energy Supply)

Źródło: Key world energy statistics. International Energy Agency, 2021