Alternatif yakıt sistemlerinin emisyona etkisi


Thesis Type: Postgraduate

Institution Of The Thesis: Marmara University, Institute for Graduate Studies in Pure and Applied Sciences, Department of Mechanical Education, Turkey

Approval Date: 2004

Thesis Language: Turkish

Student: EKREM GÜLEÇ

Supervisor: Senai Yalçınkaya

Abstract:

Günümüzde artan nüfus ve endüstriyel gelişmelerle birlikte, enerji gereksinimi sürekli, hızlı bir artış gösterirken; kömür, petrol, doğal gaz gibi rezervleri sınırlı fosil kaynaklı enerjiler yanında, yeni-yenilenebilir enerji kaynakları da büyük önem kazanmaktadır. Dünya genelinde nüfus artışına ve büyüme sürecine bağlı olarak artan birincil enerji ve elektrik talebini çevre ve insan sağlığı üzerinde olumsuz etkileri bulunan fosil yakıtların ağırlıklı olduğu ve çevre problemlerine neden olduğu görülmektedir. Ulaşım araçlarında petrolün yerini alabilecek pratiklikte, temiz ve yenilenebilir alternatif yakıtlar olduğu yapılan çalışmalar neticesinde görülmüştür. Bu çalışmada enerji gereksinimi güneş enerjisiyle sağlanan sudan hidrojen üretimi yöntemleri ele alınmıştır. Hidrojen; üretim, iletim, depolama ve kullanım alanlarında geliştirilmekte olan teknolojilerde emniyet, verim, çevresel faktörler ve maliyet açısından bu günkü durum ve yakın vadede ulaşılması planlanan hedefler gözden geçirilmiştir. Yakıt pilinin tanıtımı yapılarak, hidrojen kullanan yakıt pillerinin enerji teknolojisindeki konumunun temel hatları üzerinde durulmuştur. Alternatif yakıtların (Hidrojen,Yakıt pili, Metanol, Etanol, Doğalgaz ve LPG)benzine göre emisyon açısından avantajları incelenmiştir. Alkollerin günümüz benzin motorlarında tasarım değişikliği gerektirmeyecek şekilde, hazırlanan metanollü ve etanollü benzinlerin alternatif motor yakıtı olarak değerlendirilebilirliği incelenmiştir. Günümüzde LPG motor emisyonları bakımından çevreyi en az kirleten bir alternatif yakıt olduğundan bahsedilmiştir. Dünyada LPG kullanımı ülkelere göre irdelenmiştir. Çalışmanın ilk iki bölümünde dünyada ve Türkiye'deki enerji problemi ve alternatif yakıt arayışlarına yer verilmiş. Araçlardan çıkan gazların çevreye verdiği zararlardan bahsedilmiş ve alternatif yakıt sistemlerinin özellikleri, kullanıldığı yerler ve emisyon değerleri hakkında bilgiler verilmiştir. Üçüncü ve dördüncü bölümde alternatif yakıt sistemlerinden LPG'nin deneyi yapılmış ve diğer alternatif yakıt sistemlerinden hidrojen, yakıt pilleri, metanol, etanol ve doğalgaz yakıt sistemleri incelenmiştir. Alternatif yakıt sistemlerinin egzoz emisyon, fiziksel ve kimyasal özellikleri, performansları ve ekonomiklik yönünden karşılaştırılması yapılmıştır. Son bölümde ise bu deney sonuçlarına ve literatür araştırmalarına göre genel sonuçlar çıkarılmış ve bazı öneriler belirtilmiştir. Kasım, 2004 Ekrem GÜLEÇ ABSTRACT Recently the need of energy increases continously and swiftly within industrail developments and increasing population. Besides coal,gasoline and natural gas which are originated from fossil resources , renewable energy resources gain importance. It can be seen that there have been bad effects of fossil fuel,and we can also claim that it may cause environmental problems. We have reached the results of trying to find out renewable alternative fuel instead of gasoline in transportation vehicles. The need of energy is discussed with the methods of hydrogen production which are gained from the water of sun energy in this research.In the field of hydrogen production, transportation and starage there are technologies,and we have controlled the present situation and aims planned to achieve in the near future according to technology's security, efficiency and environmental factors. Fuel battery which is used with hydrogen is introduced and we have discussed its role in energy technology. The advantages of alternative fuel are investigated in terms of emission compared to gasoline. Alcohols can be used in the engines of gasoline without making any changes. But it is investigated that methonol and ethonol alcohols which are added %20 alcohol to the gasoline are used alternatively as a fuel to the gasoline. LPG engine emmisions which pollute the environment least are also an alternative fuel to the gasoline nowadays. The usage of LPG in various countries is discussed. The energy problem of Turkey and the world and searching for alternative fuels are discussed in the first two chapters of the research.It's mentioned that the gases from vehicles pollute the environment. We have given information about characteristics of alternative fuel,where it is used and qualification of emmisions.In the third and fourth chapters LPG which is one of the alternative fuel systems is measured and the hydrogen, fuel battaries,methanol,ethanol and natural gas are investigated. Alternative fuel systems are compared to in terms of their emission of egzost, chemical characteristics and economic aspects.In the last chapter some advice is given according to the result of the experiment. Nowember, 2004 Ekrem GÜLEÇ