V tem članku smo ovrednotili okoljske vplive 3 kW sistema za brezprekinitveno napajanje z gorivnimi celicami s protonsko prevodno membrano (FCH-UPC) z metodo življenjskih ciklov (LCA). Pri analizi smo se fokusirali na obravnavo scenarijev v fazi po koncu trajnostne dobe (EOL), s katerimi bi bilo mogoče zmanjšati okoljske vplive v fazi izdelave sistema FCH-UPS. S programskim paketom Gabi smo izdelali numerični model snovnih, energijskih in okoljskih bilanc. Pri analizi smo se osredotočili na celostno obravnavo »od zibelke do groba« tehnologije FCH-UPS, pri čemer smo okoljske vplive normirali z proizvedeno električno energijo v fazi proizvodnje (1 kWh). Primerjali smo dve različni geografski lokaciji v fazi uporabe FCH-UPS, s samostojno proizvodnjo vodika na lokaciji. Obravnavali smo tri različne EOL scenarije po uporabi FCH-UPS: osnovni, izvedljivi in realistični scenarij. Pri realističnem EOL scenariju smo pokazali, da lahko v povprečju zmanjšamo okoljske vplive v fazi izdelave za 72 %. EOL faza (po končanem obratovanju FCH-UPS) za 3 kW sistem predstavlja majhen okoljski vpliv glede na celotni življenjski cikel obravnavanega sistema. Emisije CO2 v celotnem življenjskem ciklu FCH-UPS so 239 g CO2 na eno proizvedeno kilovatno uro električne energije za primer obratovanja na Norveškem in 4040 g CO2 na kilovatno uro električne energije, proizvedene v Maroku, pri čemer smo upoštevali ustrezno energijsko mešanico v obeh državah. Rezultati članka nadalje pokažejo, da je v krožnem gospodarstvu z učinkovitim sistemom recikliranja in ponovne uporabe materialov v EOL fazi življenjskega cikla FCH-UPS mogoče zmanjšati povprečni vpliv vseh okoljskih indikatorjev za 66 % v celotnem življenjskem ciklu 3 kW sistema FCH-UPS, ki obratuje na Norveškem.
COBISS.SI-ID: 16276763
Gorivne celice in vodikove tehnologije (FCH) bodo imeli pomembno vlogo v prihodnosti v povezavi z zmanjševanjem emisij toplogrednih plinov. Zaradi velikega potenciala uporabe FCH tehnologij za široko uporabo je potrebno upoštevati okoljske vplive celostno ne samo za fazo uporabe, pač pa tudi upoštevaje učinke po končani trajnostni dobi uporabe, torej v fazi razgradnje FCH. Izdelali smo klasifikacijo uporabljenih materialov za FCH, pri čemer smo upoštevali pomembnost vsakega od njih. Da bi pridobili boljši vpogled nad obravnavanim problemom, smo primerjali rezultate ob upoštevanju različnih kriterijev: stroški, razpoložljivost gradiv in vpliv uporabe obravnavanih materialov na okolje in ljudi. Z upoštevanjem omenjenih kriterijev smo določili najbolj kritične materiale. Nadalje smo raziskali druge kriterije kot so zakonodajni okvirji in standardizacija na področju FCH tehnologij na panevropskem področju kar zadeva fazo po koncu trajnostne dobe teh tehnologij, torej v fazi razgradnje, in kakšne so strategije ravnanja z iztrošeno opremo. Da bi se celostno soočili s problemi razgradnje in recikliranja uporabljenih materialov in časovnico, kako v prihodnosti ta problem učinkovito nasloviti z implementacijo v tržnem gospodarstvu, smo uporabili celosten LCA pristop.
COBISS.SI-ID: 16334875
Študija predstavlja zaključni korak večletnega dela. Inovativno lignocelulozno biogorivo je bilo kot prvič ovrednoteno v komercialni mikroturbini. Postopek prilagoditve mikroturbine in optimiranja formulacije goriva sta bila v celoti podprta z izsledki predhodnih raziskav, objavljenih v številnih znanstvenih revijah z izrazito visokim faktorjem vpliva in sledita vnaprej zastavljeni metodologiji. Hkrati študija predstavlja združevanje doprinosov, ki so rezultat projekta L2-5468. Glavni dosežki predstavljene študije obsegajo: (1) izdelava utekočinjenega lesa z uporabo izključno etilen glikola kot topila in metansulfonske kisline kot katalizatorja, kar pripomore k nižji viskoznosti in višji vsebnosti lignocelulozne biomase kot v primeru prejšnjih preučevanih formulacij, (2) izboljšanje kemijsko-fizikalnih lastnosti na ta način pridobljenega goriva je izveden z dodatkom etanola, kar še dodatno znižuje viskoznost ter je tudi analiziran z vidika stabilnosti, (3) uporabljena je bila mikroturbina, ki se uporablja kot pomožna napajalna enota (generator električne energije) moči 25 kW z bistveno zmanjšanim obsegom adaptacij kot eksperimentalni sistem, ki je bil uporabljen v predhodnih študijah. Analiza izpustov škodljivih snovi nakazuje, da prisotnost inovativnega goriva vpliva na izpuste CO in NOx. Izpusti CO so se povečali s 600ppm na 1500ppm (pri 20kW izstopne moči). Eksperimentalni razkrivajo tudi, da je mogoče doseči učinkovito delovanje MGT ob uporabi visokih mešalnih razmerij etanola in inovativnega biogoriva. Rezultati nakazujejo tudi, da je za doseganje trajnosti delovanja potrebno izvesti dodatne adaptacije sistema.
COBISS.SI-ID: 16230171
Uporabnost centrifugalnih puhal je zelo široka. Njihove aerodinamične lastnosti se danes že lahko enostavno optimizira, kar pa ne velja za njihove akustične lastnosti. Študije, ki obravnavajo zmanjševanje hrupa centrifugalnih puhal, so osredotočene na načrtovane obratovalne pogoje ali pa na obratovalne pogoje blizu pričetka nestabilnega delovanja. V tej študiji pa je predstavljen razvoj alternativne geometrije rotorja centrifugalnega puhala, ki izboljša njegove psihoakustične lastnosti v širokem razponu delovnih pogojev. Izboljšanje psihoakustičnih lastnosti zajema tako zmanjšanje ravni hrupa kot manipulacijo hrupa, katere namen je, da preoblikuje hrup v manj motečo obliko. Predstavljeno eksperimentalno delo in numerični izračuni se osredotočajo na centrifugalna puhala namenjena sesalnikom za prah. V članku so predstavljeni rezultati analize vpliva trikotnega prečnega prereza pretočnega kanala, na aerodinamične lastnosti in psihoakustične lastnosti delovanje rotorja. Študija je pokazala, da rotorji s trikotnim pretočnim kanalom dosežejo aerodinamične lastnosti, ki so primerljive s tistimi pri standardnih rotorjih. Rezultati dokazujejo, da imajo rotorji z nagnjenimi lopaticami boljše psihoakustične lastnosti od rotorjev s klasičnimi pokončnimi lopaticami.
COBISS.SI-ID: 16054555
V zadostnih koncentracijah lahko patogena bakterija L. Pneumophila povzroči dihalno obolenje znano kot legionarska bolezen (legionela). Poleg tega lahko toksični sevi bakterije E. coli povzročijo življenjsko ogrožajoč hemolitično-uremični sindrom. Zaradi nedavnih omejitev uporabe klora so izbruhi teh dveh bakterijskih vrst postali pogostejši. V tej študiji smo razvili nov rotacijski generator in njegovo učinkovitost proti bakterijam Legionella pneumophila in Escherichia coli testirali za različne vrste hidrodinamične kavitacije (pritrjena stalna kavitacija, razvita nestacionarna kavitacija in superkavitacija). Rezultati kažejo, da je bila superkavitacija edina učinkovita oblika kavitacije. Omogočila je več zmanjšanje populacije obeh bakterijskih vrst za več kot 3 rede velikosti in je bila učinkovita tudi proti bolj obstojnim Gram-pozitivnim bakterijam, B. subtilis. Mehanizem deaktivacije bakterij je trenutno še neznan. Domneva se, da pri vstopu bakterijskih celic v superkavitacijsko votlino pride do takojšnjega padca tlaka, kar povzroči porušitev celične membrane. Novi rotacijski generator, ki je povzročil superkavitacijo, se je izkazal za ekonomsko in mikrobiološko veliko učinkovitejšega od (super) kavitacije v klasični Venturijevi sekciji.
COBISS.SI-ID: 15787803