Προσομοίωση και βελτιστοποίηση μονάδων παραγωγής Βιοαιθανόλης

Abstract

Η παρούσα εργασία επικεντρώνεται στα επιστημονικά ευρήματα της παραγωγής βιοαιθανόλης, με στόχο την κατανόηση και αξιολόγηση των τεχνολογικών, οικονομικών και περιβαλλοντικών πτυχών της διαδικασίας. Η βιοαιθανόλη αποτελεί ένα σημαντικό ανανεώσιμο καύσιμο με δυνατότητα μείωσης της εξάρτησης από τα ορυκτά καύσιμα και της εκπομπής αερίων του θερμοκηπίου, ενώ παράλληλα προωθεί την κυκλική οικονομία μέσω της αξιοποίησης βιομάζας. Η εργασία ξεκινά με την παρουσίαση των φυσικοχημικών ιδιοτήτων και των εφαρμογών της βιοαιθανόλης, καθώς και μια ανάλυση των διαθέσιμων πρώτων υλών, όπως οι λιγνοκυτταρινούχες βιομάζες και τα γεωργικά υπολείμματα. Εξετάζονται οι βασικές μέθοδοι παραγωγής, συμπεριλαμβανομένων της υδρόλυσης, της ζύμωσης και της απόσταξης, και περιγράφονται οι κύριες περιβαλλοντικές και οικονομικές προκλήσεις. Η μεθοδολογία της εργασίας βασίζεται σε μια συστηματική προσέγγιση επιστημονικών μελετών, αξιολογώντας ερευνητικά άρθρα και μελέτες σχετικά με τις τεχνολογίες προσομοίωσης και βελτιστοποίησης της παραγωγής βιοαιθανόλης. Ιδιαίτερη έμφαση δίνεται στα εργαλεία Aspen Plus και Aspen Hysys, που έχουν χρησιμοποιηθεί εκτενώς για την προσομοίωση και ανάλυση της ενεργειακής απόδοσης και του κόστους παραγωγής. Τα αποτελέσματα της ανασκόπησης αποκαλύπτουν τη σημαντική πρόοδο στις τεχνολογίες παραγωγής βιοαιθανόλης, καθώς και τις ελλείψεις που απαιτούν περαιτέρω διερεύνηση. Συζητούνται οι τεχνικές, οικονομικές και περιβαλλοντικές προοπτικές, ενώ παράλληλα εντοπίζονται περιορισμοί και προτείνονται δυνατότητες βελτίωσης. Η εργασία καταλήγει σε συμπεράσματα που αφορούν τη συμβολή της βιοαιθανόλης στη βιώσιμη ενεργειακή μετάβαση και προσφέρει κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα.