témavezető: Cséfalvay Edit
helyszín (magyar oldal): BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék helyszín rövidítés: EGR
A kutatási téma leírása:
a.) Előzmények:
A vegyipar fontos törekvése, hogy a kőolaj alapú termelését, akárcsak részben is, átállítsa biomassza alapú termelésre. Ennek egy realizálható szegmense lehet a szénhidrogén alapú (tipikusan C9-C13 alkánok és alkének elegye) gyújtófolyadékok biomassza konverziójával előállított vegyi anyagokkal történő kiváltása. Előkísérletek igazolták, hogy a biomassza hulladék alapon előállított gamma-valerolakton, illetve etil-levulinát kormozás nélkül ég, és alacsony gőznyomásának köszönhetően biztonságos gyújtófolyadékként használható.
b.) A kutatás célja
A kutatás alapkérdése, hogy a jelenleg kőolaj feldolgozásából származó grillgyújtó folyadékok helyettesíthetők-e biomassza konverzióval előállított vegyi anyagokkal, esetleg ezek keverékével? Magyarországon, sőt az Európai Unióban senki nem foglalkozik gyújtófolyadékok égésének vizsgálatával, emissziójával, amely alátámaszthatja, hogy a témában elért eredmények publikálhatók. A kutatás célja, hogy a kedvező fiziko-kémiai tulajdonságokkal rendelkező gyújtófolyadékok égési körülményei, valamint emissziójuk meghatározásra kerüljenek, az égés modellezésével az emisszió tervezhető legyen. További cél az egyes gyújtófolyadédok környezetvédelmi és biztonságtechnikai értékelése.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok elemei, időigénye
A kutatómunka során a hallgató összegyűjti, kritikusan értékeli a kereskedelmi forgalomban kapható gyújtófolyadédokat, és kiválasztja a biomassza alapon előállított potenciálisa vegyületeket, valamint meghatározza ezek fiziko-kémiai tulajdonságait (0,5 év). Faszén tulajdonságainak meghatározása és gyújtófolyadék égetési kísérletek: elszívás, gyújtási hőmérséklet és lángtípus hatása; kibocsátás szempontjából THC, CO és PAH koncentrációk, emissziós elemzések elkészítése, valamint objektív értékelési módszer kidolgozása és értékelése (2,5 év). Biomassza alapú gyújtófolyadékok fenntarthatóságának számításai az etanol ekvivalens és fenntarthatósági indikátor segítségével, környezetvédelmi értékelés elkészítése (0,5 év). A PhD dolgozat megírása 0,5 év.
d.) Szükséges berendezések
A kísérletek elvégézéshez szükséges mérőberendezés részben rendelkezésre áll, részben annak tökéletesítése szükséges. Fűtőérték mérőberendezés beszerzése szükséges, emissziómérő berendezés rendelkezésre áll.
e.) Várható tudományos eredmények
A kísérkekkel választ kapunk arra, hogy a szénhidrogén alapú gyújtófolyadékok helyettesíthetők-e biomassza alapon előállított gyújtófolyadékokkal és javasolni fogunk ún. bio-gyújtófolyadékot, amely nem veszélyes és emissziós szempontból kisebb kibosátással bír, mint a jelenleg kapható kőolaj alapon gyártott gyújtófolyadékok.
f.) Irodalom
[1.] Horváth I T, Cséfalvay E, Mika L T, Debreczeni M, Sustainability metrics for biomass-based carbon chemicals, ACS sustainable Chemistry and Engineering, 5/3 (2017) pp. 2734-2740, DOI: 10.1021/acssuschemeng.6b03074 (Q1, D1) (IF 2015-ben: 5.267)
[2.] József M Tukacs, Ambrus T Holló, Nóra Rétfalvi, Edit Cséfalvay, Gábor Dibó, Dávid Havasi, László T Mika, Microwave-Assisted Valorization of Biowastes to Levulinic Acid, Chemistry Select, 2: (2017) pp. 1375-1380. (IF várható 2017-re)
[3.] Viktória Fábos, Matthew Y. Lui, Yiu Fung Mui, Yuet Yan Wong, Laszló T. Mika, Long Qi, Edit Cséfalvay, Viktória Kovács, Tibor Szűcs, and István T. Horváth, Use of Gamma-Valerolactone as an Illuminating Liquid and Lighter Fluid, ASC Sustainable Chemistry and Engineering, 3/9 (2015) pp.1899-1904 (Q1) (IF: 5.267)
felvehető hallgatók száma: 1
Jelentkezési határidő: 2017-10-19
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Bejelentkezés
