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Socioeconomic and Environmental Implications of Agricultural Residue Burning

The Drastic increase of CO2 emission in the last 30 years is due to the combustion of fossil fuels and it causes a major change in the environment such as global warming. In India, the emission of fossil fuels is developed in the recent years. The alternate energy sources are not sufficient to meet the values of this emission reduction and the framework of climate change demands the emission reduction, the CCS technology can be used as a mitigation tool which evaluates the feasibility for implementation of this technology in India. CCS is a process to capture the carbon dioxide from large sources like fossil fuel station to avoid the entrance of CO2 in the atmosphere. IPCC accredited this technology and its path for mitigation for the developing countries. In this paper, we present the technologies of CCS with its development and external factors. The main goal of this process is to avoid the release the CO2 into the atmosphere and also investigates the sequestration and mitigation technologies of carbon.

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1755-1315/83/1/012024/pdf

Carbon Capture and Sequestration- A Review

El objetivo de esta tesis es aportar soluciones a la tecnologia termosolar con el fin de hacerla mas eficiente y competitiva. Para ello, la investigacion se ha dividido en dos lineas diferenciadas, una centrada en el estudio de nuevos fluidos que permitan un aumento significativo de la temperatura de operacion de las plantas termosolares de torre central, y una segunda en la que se analizan materiales estructurales capaces de resistir las condiciones de operacion asociadas a estos nuevos fluidos.
La linea de investigacion de fluidos se centro en la caracterizacion fisica y termica de la mezcla eutectica de carbonatos de composicion 32% Li2CO3 - 33% Na2CO3 - 35% K2CO3 y en la busqueda de aditivos que redujeran la temperatura de fusion de esta formulacion. Tambien se estudio por primera vez el impacto medioambiental asociado a estos carbonatos.
Mediante distintas tecnicas instrumentales, se determinaron las temperaturas de fusion, congelacion y degradacion del eutectico de carbonatos, asi como el calor especifico y la densidad energetica, la densidad y la viscosidad. Una de las principales aportaciones de esta tesis es que, en base a los resultados experimentales, se proponen expresiones para el calculo de todas las propiedades con la temperatura. Con el objetivo de disminuir la temperatura de fusion del eutectico de carbonatos, se estudio el impacto de adiciones de Ba(NO3)2, NaNO3 y Ca(NO3)2 sobre dicha mezcla. Las adiciones que provocaron una mayor reduccion de la temperatura de fusion fueron: 5% Ba(NO3)2, 5% NaNO3 y 1,5% Ca(NO3)2. Los resultados mostraron que la estabilidad de los nuevos fluidos disminuia como efecto de las adiciones. A pesar de esto, las mezclas con adiciones del 5% NaNO3 y 1,5% Ca(NO3)2 resultaron ser mas eficientes energeticamente que la mezcla base cuando se plantea su utilizacion en plantas termosolares que trabajen a 650 oC y 700 oC respectivamente.
El impacto medioambiental de todos los fluidos fue analizado mediante la herramienta de analisis de ciclo de vida (ACV) y comparado con la Sal Solar. Los resultados indicaron que el uso de los carbonatos reduce el consumo de energia y las emisiones de gases contaminantes en comparacion con la Sal Solar. Sin embargo, los carbonatos conllevan un mayor consumo de recursos hidricos.
La linea de investigacion de materiales se centro, en una primera fase, en determinar que tipo de aleaciones, aceros austeniticos o base niquel, eran mas adecuados para trabajar con la mezcla de carbonatos y acotar la temperatura maxima de utilizacion, considerando el fenomeno de la corrosion. Los resultados de esta primera etapa desaconsejaron completamente la utilizacion de aleaciones base niquel; sin embargo, mostraron resultados prometedores para los aceros austeniticos con porcentajes en peso de hierro superiores al 50%, y de cromo y niquel en torno al 25% y 20% respectivamente. La temperatura optima de utilizacion del eutectico 32% Li2CO3 - 33% Na2CO3 - 35% K2CO3, desde el punto de vista de los materiales, resulto ser de 700 oC. En una segunda fase, y teniendo en cuenta la temperatura definida, se estudio el impacto del contenido de hierro, cromo y niquel en los mecanismos de corrosion. Los resultados permitieron descartar la utilizacion de aceros con contenidos en cromo y niquel inferiores al 20% y 15% respectivamente. Los aceros comerciales, HR3C y AISI 310, con tasas de corrosion inferiores a 100 micras/ano, mostraron resistencia a la corrosion suficiente como para trabajar con la mezcla ternaria de carbonatos.
Los resultados de la investigacion mostraron que la implantacion de la mezcla 32% Li2CO3 - 33% Na2CO3 - 35% K2CO3, combinada con la utilizacion de aceros austeniticos con contenidos del 55% de hierro, 25% de cromo y 20% de niquel, permitiria aumentar la temperatura de operacion de la tecnologia termosolar hasta los 700 oC. Esto llevaria asociado un aumento potencial del 20% en la generacion electrica de las plantas termosolares de torre central.

Estudio de nuevos fluidos caloportadores y de almacenamiento térmico y su compatibilidad con materiales de construcción en plantas termosolares

O Brasil e apontado como uma importante fonte global de energia de baixo carbono, principalmente atraves de bioenergia com captura e armazenamento de carbono (BECCS). Contudo, existem potenciais trade-offs significativos entre a mitigacao de gases de efeito estufa e outros objetivos de desenvolvimento sustentavel, incluindo aumento no desmatamento e perdas na biodiversidade ou qualidade da agua. Ademais, maiores emissoes de gases nao-CO2, especialmente metano e oxido nitroso, podem reduzir o potencial da bioenergia de mitigar emissoes, ja que estes gases sao em grande parte associados a agricultura e ao uso do solo. A bioenergia representa o elo entre a agricultura e o uso do solo por um lado, e os sistemas energeticos por outro. Ate hoje, poucos estudos avaliaram de maneira integrada as interligacoes entre estes setores no Brasil, bem como os impactos no potencial da bioenergia oriundo das emissoes de gases nao-CO2 gerados na sua producao. Esta tese apresenta um arcabouco de modelagem para explorar essas interligacoes, conectando diretamente a agricultura, o uso do solo e os sistemas energeticos em uma unica plataforma de modelagem. Ela entao explora cenarios de contribuicao brasileira para esforcoes globais de mitigacao climatica, ressaltando impactos intersetoriais. Avalia tambem de modo inovador como escolha de fatores de emissao de N2O afetam as solucoes do modelo.

/pdf/implementation-of-land-use-in-an-energy-system-model-to-4cq55zpjvq.pdf

Implementation of land use in an energy system model to study the long-term impacts of bioenergy in Brazil and its sensitivity to the choice of agricultural greenhouse gas emission factors

This work aims to present and discuss the architecture and application aspects of the Virtual Power Plant (VPP) environment, a tool created for the purpose of modeling, simulation, data management, and visualization of power plant systems. The VPP environment is based on a general-purpose simulation package that provides a framework for incorporating a broad variety of models, ranging from real-time models to detailed models that require off-line execution. The VPP, as a tool, opens up the possibility to develop, test, and validate the feasibility of new software and hardware components within simulated operational scenarios.

The first part of the work presents the architecture of the VPP and briefly describes its main components. The implementation, including necessary simplifications, encapsulation, and integration of sub-models is discussed and illustrated. A feedwater heater model is the main contributor to the performance of the entire simulation model of a power unit. In the first part of this work, the development process of such a model is presented, including necessary simplifications for improving its performance and functionality.

Presentation of a virtual power plant environment and its application with combined first-principle and data-driven models intended for the diagnostics of a power plant - Part 1

The heat power plant, the biogas - product processing sewage sludge, is designed for the simultaneous generation of heat and electric energy and comprises a sludge digestion tanks and pipelines, the block of gas tanks, flow cleaning and compression of biogas block gas engines with power generators, heat exchangers block flues block and smoke pipes, a compressor for supplying the purified biogas pressure regulator supplying cleaned biogas to block gas engines with electric generators, pumps for cooling water to the unit gas engines with power, recycled water inlet line to the power generating units, wherein the heat power plant is provided with a unit deaeration and water demineralization connected via a conduit to the steam generator and mounted him steam comb with a distribution device for supplying water vapor to the respective injectors digesters block and a conduit with shut-off valve for feeding the heated sludge from sewerage systems Jun es block heat exchangers in the digesters unit.

Сергей Александрович Стрельцов

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thermal power plants