Ekologia, Środowisko, Opakowania

Gospodarka odpadami jest jednym z najważniejszych wyzwań współczesnej polityki środowiskowej, wynikających ze zmian klimatycznych, rosnącego zaludnienia i konsumpcji. Dynamiczne zmiany legislacyjne, rosnące wymagania technologiczne oraz konieczność ochrony zasobów naturalnych sprawiają, że zarówno praktycy, jak i badacze potrzebują rzetelnego, kompleksowego i aktualnego opracowania. Niniejsza monografia prezentuje szerokie, interdyscyplinarne ujęcie zagadnień związanych z wytwarzaniem, klasyfikacją, przetwarzaniem i monitorowaniem odpadów, a także z technologią, organizacją i ekonomią systemów odpadowych.

spis treści 

Wykaz oznaczeń

Wykaz skrótów

Wprowadzenie

1. Biogospodarka o obiegu zamkniętym

2. Biorafinerie jako podstawa funkcjonowania biogospodarki
2.1. Definicje biorafinerii i istota biorafinacji
2.2. Klasyfikacja biorafinerii pod względem technologicznym i surowcowym
2.3. Europejskie i polskie uwarunkowania prawne dotyczące wykorzystania biopaliw

3. Osady ściekowe jako surowiec dla biorafinerii
3.1. Charakterystyka ilościowa i jakościowa osadów ściekowych
3.2. Regulacje prawne dotyczące możliwości wykorzystania osadów ściekowych jako surowca dla biorafinerii

4. Produkcja kwasów karboksylowych oraz metanu jako podstawa działania biorafinerii osadowych
4.1. Fermentacja beztlenowa jako zasadniczy proces w pozyskiwaniu biomolekuł
4.2. Ultradźwiękowa dezintegracja osadów ściekowych
4.3. Termiczna dezintegracja osadów ściekowych
4.4. Chemiczna dezintegracja osadów ściekowych
4.5. Technologie hybrydowe dezintegracji osadów ściekowych
4.5.1. Dezintegracja termiczno-ultradźwiękowa
4.5.2. Dezintegracja termiczno-chemiczna
4.5.3. Dezintegracja ultradźwiękowo-chemiczna
4.6. Metody oceny stopnia dezintegracji osadów ściekowych

5. Osady ściekowe źródłem surowców
5.1. Polihydroksyalkaniany pozyskiwane w procesie stabilizacji beztlenowej osadów ściekowych
5.2. Średniołańcuchowe kwasy tłuszczowe pozyskiwane z osadów ściekowych
5.3. Odzysk związków fosforu z osadów ściekowych

6. Osady ściekowe źródłem energii
6.1. Pozyskiwanie energii w formie biogazu
6.2. Pozyskiwanie energii w formie biowodoru
6.3. Mikrobiologiczne ogniwa wodorowe
6.4. Biodiesel

7. Stan i perspektywy rozwoju biorafinerii osadowych

Streszczenie
Osady ściekowe źródłem energii i surowców w aspekcie zrównoważonego rozwoju

Abstract
Sewage sludge as a source of energy and raw materials in the aspect of sustainable economic development

Bibliografia

Spis rysunków

Spis tabel

Autor: Iwona Zawieja, Monografia,

Wyd. I, 2024 r.

279 str.,

isbn 978-83-65976-12-3

Niniejsza monografia skierowana jest do tych, którzy zajmują się modelowaniem matematycznym działania wymienników ciepła. Przedstawiono w niej sześć urządzeń przeznaczonych do odzyskiwania ciepła w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych.

Każdy z wymienników ciepła charakteryzuje określona specyfika funkcjonowania powodująca występowanie wielu bardzo znaczących i nieznanych dotąd zjawisk – szczególnie dostrzegalnych podczas ich eksploatacji zimą. Główny powód występowania tych zjawisk to kondensacja pary wodnej, czyli niezwykle korzystny wpływ strumienia ciepła przejścia fazowego. Ale nieumiejętne wykorzystanie strumienia ciepła kondensacji prowadzi do szalenie niebezpiecznego efektu, jakim jest szronienie wypełnień wymienników ciepła. Skutkiem tego mogą zostać zablokowane przez szron kanaliki powietrzne prowadzące do uszkodzenia lub nawet zniszczenia urządzenia. W celu precyzyjnej identyfikacji zachowania urządzeń wentylacyjnych wymagane jest zatem opracowanie modeli matematycznych wymienników ciepła niezbędnych do napisania programów komputerowych. Dzięki temu można bezpiecznie analizować funkcjonowanie urządzeń – określać lokalne strefy aktywnej wymiany ciepła i masy oraz śledzić zmiany w nich zachodzące w funkcji parametrów działania wymienników ciepła. Ponadto pozytywne rezultaty walidacji programów umożliwiają wyznaczenie progowych parametrów termodynamicznych strumieni powietrza, co skutkuje szansą na zmniejszenie ryzyka szronienia tych urządzeń.

Bezpieczeństwo działania wymienników ciepła jest szczególnie istotne, ponieważ przemiany fazowe strumieni powietrza wywierają zasadniczy wpływ na ich sprawność. Poza tym wprowadzane stopniowo przepisy i regulacje prawne zobowiązują do budowy coraz nowszych, a przez to bardziej efektywnych systemów wentylacyjnych.

autor: B. Jankowski

234 stron,

kolorowe ilustracje i wykresy

W monografii podjęto problematykę analizy i inżynierii systemów energetycznych oraz ich powiązań z innymi systemami. Ma ona bardzo duże znaczenie praktyczne - gospodarcze i społeczne, szczególnie ze względu na transformację energetyczną zachodzącą w wielu krajach, w tym w Polsce. Złożoność zachodzących procesów powoduje konieczność wykorzystywania zaawansowanych metod badawczych i złożonych modeli w celu zachowania bezpieczeństwa, efektywności i spójności dokonywanych zmian.
Praca stanowi podsumowanie wieloletnich prac autora w omawianej dziedzinie i zawiera swego rodzaju syntezę zagadnień metodycznych i aspektów praktycznych. Istotną cechą jest szerokie ujęcie tematu, nie ograniczone do pojedynczego badania. Przedstawiono w niej zasady podejścia systemowego, przykłady wykorzystywanych w praktyce procedur badawczych oraz szeroki przegląd modeli stosowanych w badaniach systemowych. Znaczną część poświęcono na przedstawienie wybranych prac, wykonanych pod kierunkiem autora,  zaawansowanych pod względem metodycznym i znaczących pod względem wagi badanych problemów. Na ich przykładzie zaprezentowano sposób podejścia do badania złożonych problemów w energetyce, zwłaszcza związków z gospodarką kraju. Sformułowano także istotne wnioski dotyczące badań systemowych, omówiono dobre praktyki oraz często popełniane błędy.
Monografia przeznaczona jest do wykorzystania w programach nauczania studiów magisterskich, podyplomowych i doktorskich, przez osoby zawodowo zajmujące się badaniami modelowymi o charakterze stosowanym oraz wszystkich tych, którzy chcieliby poszerzyć swoją wiedzę o systemowym charakterze procesów zachodzących w energetyce i dojrzałym podejściu do rozwiązywania złożonych problemów.

• Producent: Agencja Promocji Zieleni
• Autor: Magdalena Tomżyńska
• Rok wydania: sierpień 2024
• ISBN: 978-83-936695-6-1
• Liczba stron: 536
• Format: A4

Wykorzystywanie energii wiatru

rok wydania: 2010
ilość stron: 366
format: B5
oprawa: broszura

Tematyka książki dotyczy aktualnych możliwości oraz najbliższych perspektyw wykorzystania siły wiatru do produkcji energii elektrycznej na obszarze Europy, ze szczególnym uwzględnieniem potencjalnych zasobów i stopnia ich wykorzystania na terenie Polski. Obecny stan rozwoju energetyki wiatrowej w państwach UE jest odniesiony do sytuacji i prognoz dotyczących innych wiodących rynków tj. azjatyckiego i amerykańskiego.

Ponadto zostały scharakteryzowane podstawowe założenia polityki krajów UE oraz strategii energetycznej Polski wobec odnawialnych źródeł energii. Bardzo interesującą i najobszerniejszą część książki stanowi rozdział, w którym są zebrane i szczegółowo omówione najnowsze rozwiązania techniczne urządzeń, które umożliwiają produkcję energii elektrycznej z wiatru zarówno dla potrzeb odbiorców indywidualnych, jak i w skali makro. Rozdział ten, niezwykle inspirujący wyobraźnię, zawiera przegląd wielu rozwiązań, pomysłów oraz koncepcji różnego rodzaju turbin wiatrowych i ich praktycznego zastosowania na świecie. W większości przypadków są to prototypy, systemy znajdujące się na etapie zaawansowanych prac rozwojowo-badawczych lub wstępnie w sposób praktyczny zastosowane.

Scharakteryzowane są również nowe rozwiązania oparte na hybrydowym zastosowaniu energii słonecznej i wiatrowej, a także są wskazane potencjalne możliwości wykorzystania napędu wiatrowego w samochodach, rowerach oraz jednostkach pływających, głównie promach i jachtach dalekomorskich. Ponadto w rozdziale tym są przedstawione najnowsze projekty ekologicznych i w pełni samowystarczalnych energetycznie miast, osiedli mieszkaniowych oraz pojedynczych budynków.
Wszystkie dane typu statystycznego, związane z wielkością produkowanej energii elektrycznej przy wykorzystaniu siły wiatru, zostały zaktualizowane według najnowszych dostępnych informacji i przedstawione według stanu na koniec 2008 r., a w niektórych przypadkach pierwszego półrocza 2009 r. Dotyczy to zarówno zestawień tabelarycznych, jak również wykresów związanych z aktualną sytuacją energetyki wiatrowej w Polsce, krajach Unii Europejskiej, a także porównawczo dla poszczególnych kontynentów. Wiele informacji zostało zaczerpniętych ze stron internetowych: instytutów rozwojowo-badawczych, ośrodków naukowych, stowarzyszeń związanych z energetyką wiatrową i energiami odnawialnymi, a także konferencji o tematyce poświęconej najnowszym rozwiązaniom technicznym umożliwiającym wykorzystanie siły wiatru do produkcji energii wiatrowej, ponieważ do chwili obecnej nie zostały one opublikowane w formie innej niż elektroniczna.
Książka adresowana jest do potencjalnego użytkownika, stanowiąc przede wszystkim znakomite źródło inspiracji dla wynalazców i twórców rozwiązań technicznych oraz dla rozważań naukowych dotyczących nowatorskich opracowań szerokiego spektrum urządzeń energetyki wiatrowej. Jest skierowana przede wszystkim do studentów oraz wykładowców na kierunkach elektrycznych, energetycznych, jak również związanych z inżynierią i ochroną środowiska. Podjęte zagadnienia mogą stanowić pomocny materiał dydaktyczny, uzupełniający i w znacznym stopniu poszerzający zasób wiedzy dotyczącej aktualnych możliwości oraz przyszłych kierunków rozwoju energetyki wiatrowej. Szczegóły techniczne nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych instalacji wiatrowych mogą stanowić materiał wyjściowy dla osób zajmujących się projektowaniem oraz budową urządzeń do pozyskiwania energii wiatru. Przedstawione informacje mogą być ponadto pomocne zarówno dla osób zainteresowanych instalacją turbin wiatrowych dla potrzeb własnych gospodarstw domowych, jak również dla urzędników decydujących o planach zagospodarowania przestrzennego terenów, urbanistów, planistów, a także architektów, którzy mogą poszerzyć swoją wiedzę dotyczącą najnowszych możliwości produkcji energii elektrycznej przy wykorzystaniu siły wiatru. Dotyczy to warunków charakterystycznych dla zwartej zabudowy miejskiej, strefy przybrzeżno-morskiej oraz dla otwartych przestrzeni terenów wiejskich.

Spis treści

1. Wprowadzenie / 9
2. Możliwości wykorzystania energii wiatrowej w krajach Unii Europejskiej / 13
2.1. Założenia polityki unijnej wobec odnawialnych źródeł energii / 13
2.2. Zasoby i wykorzystanie energii wiatru w krajach Unii Europejskiej / 18
2.3. Farmy wiatrowe typu offshore / 27
2.4. Miejsce UE w światowym rynku energetyki wiatrowej / 39
3. Możliwości wykorzystania energii wiatru na terenie Polski / 55
3.1. Strategia rozwoju odnawialnych źródeł energii w Polsce / 55
3.2. Zasoby energetyczne wiatru na terenie Polski / 59
3.3. Elektrownie wiatrowe w Polsce / 64
4. Przykłady najnowszych rozwiązań wykorzystujących energię wiatru / 75
4.1. Zastosowanie energii wiatru do wspomagania zasilania jednostek pływających / 75
4.2. Statek produkujący wodór podczas wykorzystywania energii wiatru / 87
4.3. Boje nawigacyjne / 89
4.4. Unoszące się na wodzie turbiny wiatrowe / 90
4.5. Ekologiczne miasta przyszłości / 102
4.5.1. Mega Pyramid City / 106
4.5.2. Ekomiasto Dongtan / 107
4.5.3. Habitat 2020 - samowystarczalne miasto przyszłości / 111
4.5.4. ECOBAY – ekologiczne miasto w Estonii / 113
4.5.5. Xeritown – zrównoważone energetycznie miasto / 114
4.5.6. Ekologiczne osiedla Siedem Wzgórz Azerbejdżanu na Wyspie Zira / 115
4.5.7. Ekologiczne miasto Masdar w Zjednoczonych Emiratach Arabskich / 116
4.6. Ekologiczne budynki / 117
4.6.1. Wieża Freedom Tower w Nowym Jorku / 119
4.6.2. Drapacz chmur X-Speed 4000 / 121
4.6.3. Drapacz chmur Sky City 1000 122
4.6.4. Światowe Centrum Handlu w Bahrajnie / 123
4.6.5. HyperGreen Tower – drapacz chmur / 126
4.6.6. Wieżowiec Pearl River Tower / 129
4.6.7. Clean Technology Tower jako przykład wykorzystania zasad biomimetyki / 131
4.6.8. Discovery Tower w Houston / 134
4.6.9. Wind Shaped Pavillon / 134
4.6.10. Projekt wieży Eco-Tower / 137
4.6.11. Wind Turbine Observation Tower / 138
4.6.12. Wieża ciśnień Addison w Teksasie / 139
4.6.13. Wieżowiec Skyhouse w Londynie / 140
4.6.14. Rotating Tower / 142
4.6.15. Wieżowiec Anara Tower / 144
4.6.16. Chińska super gwiazda / 144
4.6.17. Ekologiczny budynek Augustina Otegui / 145
4.6.18. Miyi Tower w Chinach / 146
4.6.19. Projekt biurowca CO2 Scraper / 148
4.6.20. Apartment Tower w Londynie / 149
4.6.21. Aquarius Tower w Atlancie / 150
4.6.22. COR Tower w Miami / 151
4.6.23. Budynek X firmy Motorwave / 152
4.6.24. Wieżowiec Affordable Wind-Powered Housing / 154
4.6.25. Wieżowiec Verde w Dubaju / 155
4.6.26. Wysokościowiec Phare Tower w Paryżu / 156
4.6.27. Ekologiczny wieżowiec Roberts Tower / 158
4.6.28. Shining Solar Skyscraper w Shenzen / 158
4.6.29. Shanghai Tower najwyższy budynek Chin / 159
4.6.30. Wysokościowiec Burj al-Taq w Dubaju / 161
4.6.31. Londyński wieżowiec Wharf Tower / 163
4.6.32. Wieżowiec The Ligthouse w Dubaju / 164
4.6.33. Sztuczne wzgórza zaprojektowane przez MAD / 165
4.6.34. Londyński wieżowiec Super Tower T1 / 166
4.6.35. Wieżowiec Anti-Smog / 167
4.6.36. Eco-bridge w Chicago / 168
4.6.37. Desert Winds Eco Spa / 170
4.6.38. Szklany dom Revolutionarium / 171
4.6.39. Ekologiczny budynek R-House / 173
4.6.40. Budynek Power House / 175
4.6.41. Homestead House / 176
4.6.42. Budynek Solar Winds Coffee House / 177
4.6.43. Wind Tunnel Foot Bridge / 179
4.6.44. Wind Shade Roof / 180
4.7. Latające platformy z generatorami wiatrowymi / 181
4.8. System MARS – latające turbiny wiatrowe / 183
4.9. Latawce firmy Sky Sails / 189
4.10. System KiteGen / 195
4.11. Turbiny wiatrowe o pionowej osi obrotu / 199
4.12. Silnik wiatrowy o osi pionowej typu żaglowego / 213
4.13. Turbiny wyposażone w dyfuzor / 216
4.14. Turbiny wiatrowe małych mocy / 225
4.14.2. Miniturbina wiatrowa polskiej produkcji typu SG-xx / 228
4.14.3. Aeroturbiny / 230
4.14.4. Miniturbina Windspire / 234
4.14.5. Turbiny małej mocy firmy AeroVironment / 235
4.14.6. Turbina zaprojektowana przez Bena Storana / 236
4.14.7. Turbina Helix Wind Savonious / 237
4.14.8. MagWind Vertical AxisTurbine / 238
4.14.9. Ducted Wind Turbine / 239
4.14.10. Turbina wiatrowa FIDU Rotor / 240
4.14.11. Turbina miejska Helical / 241
4.14.12. Turbina spiralna zaprojektowana przez Asia Alliance Base / 242
4.14.13. Turbina małej mocy Hydra / 242
4.14.14. Turbina wiatrowa firmy Green Wave Energy Corporation / 242
4.14.15. Miejskie turbiny Building Turbines / 245
4.14.16. Prototypowa turbina wiatrowa Implux firmy Aerotrope Limited / 246
4.14.17. Turbina wiatrowa Spiralairfoil Wind Turbine / 248
4.14.18. Turbina wiatrowa Involute Spiral / 249
4.14.19. Programowanie pamięci flash mikrokontrolera / 250
4.14.20. Energy Ball Wind Turbine / 252
4.14.21. Rooftop Wind Turbine / 254
4.14.22. Turbina wiatrowa Air Breeze / 254
4.14.23. Turbina wiatrowa AIR-X / 258
4.14.24. Turbiny wiatrowe serii Whisper / 259
4.14.25. Turbina wiatrowa Skystream firmy Southwest Windpower / 264
4.14.26. Democratic Wind Turbine / 266
4.14.27. Silent wind turbine firmy Luethi Enterprises Limited / 266
4.14.28. Turbina wiatrowa Wind Sail / 268
4.14.29. Mikroturbina wiatrowa Wind Turbine in a Box / 269
4.14.30. Turbina wiatrowa Eightwind EW / 270
4.14.31. Honeywell Wind Turbine WT6000 / 273
4.15. Turbiny wielowirnikowe / 275
4.16. Projekt Marka Oberholzera - Highway Divider Wind Turbines / 281
4.17. Instalacja Solar Tower / 283
4.18. Hybrydowe wykorzystanie energii słonecznej i wiatru / 287
4.19. Projekt odrzutowej turbiny wiatrowej - Jet Wind Turbine / 288
4.20. Turbina „The Bacon” typu Y / 289
4.21. Tama wiatrowa Laurie Chetwooda / 293
4.22. Aerogenerator / 295
4.23. Turbina wiatrowa AeroCam / 296
4.24. Dualna turbina HydroWind / 299
4.25. Koncepcja turbiny firmy Industrie-SA / 299
4.26. Turbiny wiatrowe zainstalowane na słupach linii napowietrznych / 300
4.27. Koncepcja instalacji turbin wiatrowych na masztach telefonii komórkowej / 303
4.28. Turbina Motorwind / 304
4.29. Turbiny hybrydowe firmy Motorwave / 307
4.30. Turbina wiatrowa skonstruowana przez Józefa Antosa / 308
4.31. Turbina Optiwind Compact Wind Accelerating Turbine / 310
4.32. Turbina wiatrowa o pionowej osi obrotu TMA / 312
4.33. Turbina wiatrowa MagLev / 316
4.34. Koncepcja turbiny wiatrowej WindSpiral Turbine / 317
4.36. Projekt mostu I-5 z turbinami wiatrowymi na rzece Columbia / 320
4.37. Turbina walec / 322
4.38. Solarny wiatrak / 323
4.39. Kask motocyklowy z turbinami wiatrowymi / 324
4.40. Przenośne miniturbiny wiatrowe dla potrzeb zasilania odbiorników małej mocy / 325
4.41. Ładowarka K3 / 326
4.42. Osobista przenośna turbina wiatrowa Wing / 327
4.43. Turbina wiatrowa ze zbiornikiem na wodę deszczową / 328
4.44. Samochodzik zabawka napędzany mikroturbiną wiatrową / 328
4.45. Febot – podręczna mini ładowarka / 329
4.46. System Portable Wind-Powered Lights / 330
4.47. Ventomobile Racer - rower napędzany siłą wiatru / 331
4.48. Rower napędzany latawcem / 333
4.49. Formula Zero Racer - pojazd zaprojektowany przez firmę Mercedes / 334
4.50. Pustynny pojazd żaglowy Albatros / 336
4.51. Hybrydowy pojazd Venturi Eclectic / 337
4.52. The Greenbird Wind-Powered Vehicle / 339
4.53. Wykorzystanie energii wiatru w kolonizacji planet / 341
5. Plany rozwoju światowej energetyki wiatrowej / 343
6. Podsumowanie / 350
Spis literatury / 352