Miðbiksmat í vélaverkfræði - Sahar Safarianbana
VR-II
Stofa 157
Titill: Gerð hermilíkans á litlu gösunarkerfi sem gasar lífrænan úrgang og framleiðir hita- og raforku (Modeling of small scale municipal solid-waste gasification system for energy production)
Doktorsefni: Sahar Safarianbana
Doktorsnefnd:
Rúnar Unnþórsson, prófessor við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands.
Christiaan Petrus Richter, prófessor við Iðnaðarverkfræði-, vélaverkfræði- og tölvunarfræðideild Háskóla Íslands.
Jukka Taneli Heinonen, prófessor við Umhverfis- og byggingarverkfræðideild Háskóla Íslands
Ágrip
Fjölmörgum sorpbrennslum á Íslandi var lokað 2011/2012 vegna dioxin/furan mengunar sem greindist í jarðvegi ásamt kjöt- og mjólkurafurðum. Í dag hefur engin hagkvæm og umhverfisvæn lausn komið í stað sorpbrennslanna. Vegna þessa er óhemju mikið af rusli flutt á hverju ári með ruslabílum langar leiðir eftir þjóðvegum landsins (Herjólfur meðtalinn) til urðunar eða brennslu. Markmið þessa verkefnis er að aðlaga græna sjálfbæra lausn fyrir förgun úrgangs á Íslandi. Ferlið er sjálfbært úrgangs-til-orku kerfi sem auk þess að vinna með úrgangi sem lífeldsneyti þá lágmarkar það losun mengandi efna. Áskoranirnar við staðbundna gösun úrgangs á Íslandi tengjast magni hráefnis sem er aðgengilegt, eiginleikum hráefnisins og rekstrarbreytum gösunarkerfisins. Þegar magn hráefnisins er minnkað þarf að minnka kerfið en tryggja að kostum gösunar sé haldið – t.a.m. nánast engin losun mengandi lofttegunda og hagkvæmni í rekstri. Sýnt hefur verið fram á kosti gösunar í meðalstórum gösunarkerfum en lítið er til af rannsóknum á litlum kerfum. Úrval hráefnis sem hægt er að nota takmarkast við hönnun hvers kerfis því hver útfærsla er mjög næm fyrir breytingum á efniseiginleikum hráefnis, rakastigi þess og magn ösku sem kemur frá hráefninu. Breytingar á þessum eiginleikum, auk hitastigs, loftflæðis ofl., geta haft mikil áhrif á afl, nýtni og hagkvæmni gösunarkerfisins.
Til að taka á þessum áskorunum er best að styðjast við hermilíkan á samþættu gösunarkerfi – frá forvinnslu hráefnis, yfir í gösun og hita- og raforkuframleiðslu með brunahreyfli. Hermilíkön hjálpa til við að skilja hvort, og við hvaða aðstæður og á hvaða hátt kerfið getur starfað. Í raun með því að þróa hermilíkan þá er hægt að flýta þróunarferlinu því það er illframkvæmalegt að prófa öll rekstrarskilyrði og hráefniseiginleika með tilraunum.
Í doktorsverkefni sínu vinnur Sahar Safarianbana að því að þróa hermilíkan af litlum gösunarkerfum sem eru notuð til hita- og raforkuframleiðslu. Í þessum fyrirlestri mun hún fjalla um áskoranirnar sem þarf að kljást við þegar þróuð eru hagnýt hermilíkön fyrir lítil gösunarkerfi sem nýta úrgangs lífmassa. Hún mun einnig kynna áhrif ýmissa breyta sem hafa áhrif á rekstur kerfisins. Sahar hefur þróað ítarlegt hermilíkan fyrir lítil gösunarkerfi í ASPEN Plus. Hún hefur borið líkanið saman við gösun á lífrænum úrgangi við mismunandi rekstrarskilyrði. Ennfremur hefur hún framkvæmt umhverfismat sem og tækni- og hagfræðilega greiningu á litlum gösunarkerfum með það að markmiði að hvetja til að notkun þeirra verði tekin upp á Íslandi.