Przeskocz do nawigacji głównej Przeskocz do wyszukiwania Przeskocz do głównej treści

Thermodynamic, economic and environmental assessment of energy systems including the use of gas from manure fermentation in the context of the Spanish potential

  • Instituto IMDEA Energía
  • University of Aveiro
  • TECNALIA
  • Universidad Rey Juan Carlos

Wyniki badań: Wkład do czasopismaArtykułrecenzja

17 Cytowania z bazy Scopus

Abstrakt

One of the prospective technologies that can be used for energy generation in distributed systems is based on biogas production, usually involving fermentation of various types of biomass and waste. This article aims to bring novelty on the analysis of this type of systems, joining together thermodynamic, economic and environmental aspects for a cross-cutting evaluation of the proposed solutions. The analysis is made for Spain, for which such a solution is very promising due to availability of the feedstock. A detailed simulation model of the proposed system in two different cases was built in Aspen Plus software and Visual Basic for Applications. Case 1 involves production of biogas in manure fermentation process, its upgrading (cleaning and removal of CO2 from the gas) and injection to the grid. Case 2 assumes combustion of the biogas in gas engine to produce electricity and heat that can be used locally and/or sold to the grid. Thermodynamic assessment of these two cases was made to determine the most important parameters and evaluation indices. The results served as input values for the economic analysis and environmental evaluation through Life Cycle Assessment of the energy systems. The results show that the analysed technologies have potential to produce high-value products based on low-quality biomass. Economic evaluation determined the break-even price of biomethane (Case 1) and electricity (Case 2), which for the nominal assumptions reach the values of 16.77 €/GJ and 28.92 €/GJ, respectively. In terms of environmental assessment the system with the use of biogas in gas engine presents around three times better environmental profile than Case 1 in the two categories evaluated, i.e., carbon and energy footprint.

Język oryginałuangielski
Numer artykułu117452
CzasopismoEnergy
Tom200
Identyfikatory DOI
Status publikacjiOpublikowano - 1 cze 2020

Cele SDG ONZ

Ten wynik przyczynia się do realizacji następujących celów zrównoważonego rozwoju

  1. Cel 7 - Przystępna i czysta energia
    Cel 7 Przystępna i czysta energia
  2. Cel 9 - Przemysł, innowacje i infrastruktura
    Cel 9 Przemysł, innowacje i infrastruktura
  3. Cel 12 - Odpowiedzialne zużycie i produkcja
    Cel 12 Odpowiedzialne zużycie i produkcja
  4. Cel 13 - Działanie na rzecz klimatu
    Cel 13 Działanie na rzecz klimatu

Obszary tematyczne ASJC Scopus

  • Inżynieria lądowa i strukturalna
  • Budownictwo
  • Modelowanie i symulacja
  • Energia odnawialna, zrównoważony rozwój i środowisko
  • Technologia paliwowa
  • Inżynieria energetyczna i technologia energetyczna
  • Zanieczyszczenia
  • Energia ogólna
  • Inżynieria mechaniczna
  • Inżynieria przemysłowa i produkcyjna
  • Zarządzanie, monitoring, polityka i prawo
  • Inżynieria elektryczna i elektroniczna

Fingerprint

Zanurz się w tematy badawcze publikacji „Thermodynamic, economic and environmental assessment of energy systems including the use of gas from manure fermentation in the context of the Spanish potential”. Razem tworzą niepowtarzalny odcisk palca.

Cytowanie