Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A Chance for the Climate. Fuel of the 21st Century – Analysis of the Perspective of Climate Neutrality on the Example of the Polish Hydrogen Strategy

Cygańczuk Krzysztof, Wolny Paweł

Safety & Fire Technology

|

2021

|

Vol. 58, iss. 2

120--138

EN

Aim: This article attempts to present the issues related to the search for alternatives to energy resources in all sectors of the economy. The direction of the search is to choose “green energy” (in this case hydrogen), which, due to its potential wide application, is already beginning to be treated as an instrument of carbon neutrality. Most EU countries have agreed that they will be carbon-neutral by 2050, which should result in the reduction of greenhouse gas emissions to the atmosphere by around 95% compared to the beginning of the gas emissions calculation in 1990. However, achieving emission neutrality will require a far-reaching elimination of emissions not only in the power sector, but also in other sectors (including industry, transport and heating). These areas still rely on emission fossil fuels (coal, crude oil and natural gas), which cannot be directly replaced with electricity from RES. Introduction: Hydrogen is not a source of energy, but it is a very effective carrier. Although it is practically not in the free state, it is very often found in the form of chemical compounds such as CH4 (methane) or H2O (water). In order to extract the energy it contains, it must be isolated from the molecules it is composed of. Hydrogen can be transported via gas pipelines (gaseous) or tankers (liquefied). It is currently used in the petrochemical industry, including for oil refining and chemical industry for the production of fertilizers, ammonia or methanol. Recently, hydrogen has become a topic that is often discussed in the public space in the context of climate protection (and thus decarbonisation of the economy). This fuel is credited with extraordinary potential and applicability in so many areas that it should be widely regarded as oil of the 21st century and a key element of the new energy policy. Moreover, the investment in hydrogen should support sustainable growth and job creation, which will be critical when recovering from the COVID-19 pandemic. Methodology: The article provides an overview of research questions and the most recent results of considerations. It presents a multidimensional and interdisciplinary analysis of the suitability of alternative fuels and the implementation of the related projects. The analysis of the topic was based on, among others, on the project of the Polish Hydrogen Strategy, which is important for the further development of research topics and cooperation in this field. Conclusions: For the energy sector that processes available forms of energy, hydrogen is probably a good choice for the future. It can be an alternative to natural gas in providing backup capacity for renewable energy sources that produce energy dependent on weather conditions (i.e. sun and wind). Hydrogen, which has the advantage of high energy density, is also a good tool for storing renewable energy and for transmitting and distributing renewable energy over long distances. Due to this, green energy from regions of the world with high insolation and wind energy, such as Australia, Latin America or North Africa, could be transferred over long distances (taking into account losses in energy networks it would be a much more economical solution). It would not require high-cost investments in new infrastructure. The article deals with the aspects relating to all parts of the value chain – production, transmission, storage and use of hydrogen, taking into account the legal conditions at the national (Polish Hydrogen Strategy) and the EU level, and proposing sustainable support systems and measurable goals.

PL

Cel: W ramach niniejszego artykułu podjęto próbę przybliżenia kwestii związanych z poszukiwaniem alternatyw dla surowców energetycznych we wszystkich sektorach gospodarki. Kierunek poszukiwań zmierza do wyboru „zielonej energii” (w tym przypadku wodoru), który ze względu na potencjalne szerokie zastosowanie już zaczyna być traktowany jako instrument neutralności emisyjnej. Większość krajów UE uzgodniła, że do 2050 r. uda im się osiągnąć neutralność emisyjną, co powinno skutkować zmniejszeniem emisji gazów cieplarnianych do atmosfery o ok. 95% w porównaniu z początkiem naliczenia emisji gazów w 1990 roku. Osiągnięcie neutralności emisyjnej wymagać będzie jednak daleko idącego wyeliminowania emisji nie tylko w elektroenergetyce, lecz także w pozostałych sektorach (m.in. przemyśle, transporcie czy ciepłownictwie). Obszary te wciąż opierają się na emisyjnych paliwach kopalnych (węglu, ropie naftowej i gazie ziemnym), których bezpośrednie zastąpienie energią elektryczną z OZE jest niemożliwe. Wprowadzenie: Wodór nie jest źródłem energii, lecz jej bardzo efektywnym nośnikiem. Choć praktycznie nie występuje w stanie wolnym, to bardzo często spotyka się go w postaci związków chemicznych, takich jak CH4 (metan) czy H2O (woda). Aby wydobyć zawartą w nim energię, należy go wyizolować z cząsteczek, w których skład wchodzi. Wodór może być transportowany za pomocą gazociągów (w stanie gazowym) lub tankowców i cystern (w stanie skroplonym). Stosowany jest aktualnie w przemyśle petrochemicznym, m. in. do rafinacji ropy naftowej i przemyśle chemicznym do produkcji nawozów, amoniaku lub metanolu. W ostatnim czasie wodór stał się tematem często omawianym w przestrzeni publicznej w kontekście dotyczącym ochrony klimatu (a więc i dekarbonizacji gospodarki). Paliwu temu przypisuje się nadzwyczajny potencjał i możliwości zastosowania w tak wielu obszarach, że powinno być ono traktowane powszechnie jako ropa XXI wieku oraz kluczowy element nowej polityki energetycznej. Ponadto, inwestycja w wodór powinna wspierać zrównoważony wzrost i tworzenie miejsc pracy, które będą miały kluczowe znaczenie w kontekście wychodzenia z kryzysu spowodowanego pandemią COVID-19. Metodologia: Artykuł zawiera przegląd pytań badawczych i najbardziej aktualnych rezultatów rozważań. Przedstawia wielowymiarową oraz interdyscyplinarną analizę przydatności paliw alternatywnych oraz realizacji związanych z nimi projektów. Podczas analizy tematu oparto się m.in. na projekcie Polskiej Strategii Wodorowej, która jest istotna dla dalszego rozwoju tematów badawczych i współpracy w tej dziedzinie. Wnioski: Dla energetyki zajmującej się przetwarzaniem dostępnych form energii, wodór to prawdopodobnie dobry wybór na przyszłość. Może on być alternatywą dla gazu ziemnego w zapewnieniu mocy zapasowych dla odnawialnych źródeł energii, które produkują energię zależną od warunków atmosferycznych (tj. słońca i wiatru). Wodór, którego zaletą jest wysoka gęstość energetyczna, jest także dobrym narzędziem do magazynowania energii ze źródeł odnawialnych oraz do przesyłania i dystrybuowania energii ze źródeł odnawialnych na duże odległości. Dzięki niemu zielona energia z rejonów świata o wysokiej insolacji i energii wiatru, takich jak Australia, Ameryka Łacińska czy Płn. Afryka, mogłaby być transferowana na duże odległości (przy uwzględnieniu strat w sieciach energetycznych byłoby to zdecydowanie bardziej ekonomiczne rozwiązanie). Nie wymagałoby to przeprowadzenia wysokonakładowych inwestycji w nową infrastrukturę. W artykule poruszono aspekty dotyczące wszystkich części łańcucha wartości – produkcji, przesyłu, magazynowania i wykorzystania wodoru, biorąc pod uwagę uwarunkowania prawne na poziomie krajowym (Polska Strategia Wodorowa) i unijnym oraz proponując zrównoważone systemy wsparcia oraz mierzalne cele.

2

Influence of synthetic fuel on nitrile rubbers used in aviation

Białecki Tomasz, Gawron Bartosz, Giemza Bolesław, Głąb Jadwiga

Transport Problems

|

2020

|

T. 15, z. 3

29--41

EN

This paper investigates the influence of alternative fuel on selected butadiene–acrylonitrile rubbers used as seals in engine and fuel supply systems of post-Soviet aircrafts. The conventional fuel Jet A-1, the synthetic blending component from hydrotreated esters and fatty acids (HEFA) and its blend were interacted with the sample nitrile rubbers. HEFA technology has been approved by ASTM D7655 for use in turbine aircraft engines. The effect was evaluated on the basis of changes in the nitrile rubbers volume, mass and hardness. It has been confirmed that the synthetic component containing no aromatic hydrocarbons has a different effect on nitrile rubber than the conventional fuel. When the nitrile rubbers were subjected to microscopic observations, the most frequently observed effect was washing out or dissolving of nitrile rubber surface fragments.

3

Experimental research of self-ignition engine fueled by mixture of diesel and synthetic fuel

Klyus O., Skarbek-Żabkin A., Zamiatina N.

New Trends in Production Engineering

|

2018

|

Vol. 1, Iss. 1

545--551

EN

The paper presents the bench tests’ results of a swirl chamber engine fed with a mixture of petroleum and synthetic fuels. Synthetic fuel comes from the processing of polymeric waste and its content in the mixture equaled to 7%. According to the results, the basic operational parameters of the engine did not change significantly. A minor increase in NO2 emissions was observed, which may be explained by the increased combustion temperature. Simultaneously, the reduction of the smoke was obtained.

4

Opłacalność produkcji paliw syntetycznych

Lepich M.

Zeszyty Naukowe. Inżynieria Środowiska / Politechnika Opolska

|

2017

|

nr 364, z. 10

53--58

EN

The article describes technologies for the production of synthetic fuels from raw materials such as biomass, coal and natural gas. It also includes economic aspects and factors that determine them. It is estimated that in the near future the share of synthetic fuels on the market will increase what will ensure a constant price and energy security over the world.

5

Effect of the addition of synthetic fuel on the selected physico-chemical properties of the fuel for the diesel engines

Skarbek-Żabkin A.

Combustion Engines

|

2017

|

R. 56, nr 4

193--195

EN

Plastics present a major threat to today's society and environment. Though mankind has awoken to this threat and responded with developments in creating degradable bio plastics, there is still no conclusive effort done to repair the damage already caused. In this regard, the catalytic depolymerization studied here presents an efficient, clean and very effective means of removing the debris that we have left behind over the last several decades. By converting plastics to fuel, we solve two issues, one of the large plastic seas, and the other of the fuel shortage. This dual benefit, though will exist only as long as the waste plastics last, but will surely provide a strong platform for us to build on a sustainable, clean and green future. The paper presents results of density, viscosity, cetane number, ignition temperature of 100% synthetic fuel and this fuel’s mixture with the diesel oil. The quality of the fuel-air mixture formation is best characterized by the SMD parameter – Sauter's average diameter of spray drops, and its value in analytical studies depends on the physical parameters of the fuel (density, viscosity, surface tension). The results of laboratory tests will be developed in terms of the use of the measured parameters of a synthetic fuel mixture to calculate SMD values and to correct analytical equations taking into account the actual SMD values measured by laser diffraction laboratory tests.

6

Ocena wybranych parametrów procesu spalania w silniku o zapłonie samoczynnym zasilanym mieszaninami oleju napędowego z syntetycznym paliwem

Łodygowski K., Lotko W., Górski K., Longwic R.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

958--961, CD

PL

W niniejszym artykule przedstawiono wyniki badań realizowanych z użyciem silnika o zapłonie samoczynnym zasilanego olejem napędowym (ON) oraz jego mieszaninami z paliwem syntetycznym (SYNON). Przeprowadzone badania wskazują, że syntetyczny olej napędowy może być wykorzystywany jako dodatek do mineralnego oleju napędowego. Należy jednak zauważyć, że użycie SYNON w mieszaninie z ON prowadzi do zwiększenia prędkości narastania ciśnienia w komorze spalania silnika, co może skutkować nadmiernym obciążeniem jego układu korbowo-tłokowego. Jest to spowodowane przede wszystkim niższą liczbą cetanową badanego dodatku paliwowego oraz niedopasowaniem regulacji aparatury wtryskowej silnika do jego zasilania niestandardowym paliwem o odmiennych właściwościach fizykochemicznych.

EN

The paper presents test results carried out for diesel engine fuelled with diesel oil and its blends with synthetic fuels (SYNON). Research results show that SYNON can be used in diesel engine as a fuel additive. Combustion process of such fuel blends depend on mixture composition. Using of SYNON in mixture with diesel oil increases a value of maximum pressure rise in combustion chamber.

7

The prospects for the use of synthetic diesel oil as a fuel component and its potential in the reduction of exhaust emissions

Markov K., Górski K., Lotko W., Łodygowski K., Longwic R., Kowalczyk J.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

3092--3100, CD 1

EN

The main purpose of the paper is to analyze the energy conversion and concentration of selected harmful gases of a diesel engine fueled with blends of diesel oil and synthetic diesel fuel. In this research the diesel oil and its blends with the synthetic fuel were tested. The synthetic fuel was added to diesel oil in ratio of 5, 10, 15 and 20 % by volume. The test was carried out for the 3-cylinder diesel engine Perkins AD 3.152 at different engine speeds and load in steady state condition. Obtained results show that blend of diesel oil with 5% addition of synthetic fuel is favorable in the aspect of the engine energy efficiency. It was also observed that, HC and NOx concentration in exhaust gases decrease with increasing the percentage of the synthetic fuel in the blend.

PL

Głównym celem artykułu jest ocena konwersji energii i stężenia wybranych, szkodliwych składników spalin w silniku wysokoprężnym zasilanym mieszaninami oleju napędowego z syntetycznym olejem napędowym. W badaniach wykorzystano olej napędowy i jego mieszaniny z paliwem syntetycznym dodawanym w objętości 5, 10, 15 i 20%. Badania zostały przeprowadzone na 3-cylindrowym silniku o zapłonie samoczynnym AD 3.152 dla jego wybranych prędkości i obciążeń w warunkach ustalonych. Uzyskane wyniki wskazują, że stosowanie mieszanin oleju napędowego z dodatkiem 5% v/v paliwa syntetycznego jest korzystne w aspekcie efektywności energetycznej silnika. Zauważono również, że stężenie HC i NOx w spalinach zmniejsza się wraz ze wzrostem procentowej zawartości paliwa syntetycznego w mieszaninie z olejem napędowym.

8

Czekając na benzynę z węgla

Kozłowski E., Czchowska-Kozłowska D., Dworak A., Krop E.

Karbo

|

2007

|

Nr 1

2-6

PL

Głos w dyskusji o potrzebie oraz technicznych i ekonomicznych możliwościach powrotu do projektu produkcji w Polsce paliw płynnych z węgla. Dyskusją objęto kwestie związane z technicznymi i ekonomicznymi uwarunkowaniami budowy przemysłowych instalacji przerobu węgla oraz dystrybucją otrzymywanych produktów. Zwrócono uwagę na konieczność odtworzenia zaplecza badawczego oraz przygotowania kadry inżynierskiej koniecznej do uruchomienia i eksploatacji planowanych instalacji.

EN

A contribution to the discussion concerning the technological and economical aspects of the comeback to the processing of coal to liquid fuels in Poland. The problems related to the construction of a commercial plant and the distribution of the future products are discussed. The necessity of the reconstruction of the of the research scientific background and training of the engineers, necessary for construction and operation of the plant is also mentioned.

9

Paliwo Premium z biomasy - wizja przyszłości

Deutmeyer M.

Czysta Energia

|

2004

|

Nr 7-8

32-33