Τεχνολογία Καυσίμων

Περιληπτικός Οδηγός συγγραφής Μαθησιακών Αποτελεσμάτων:  

Στόχος του μαθήματος είναι:

• Να γνωρίσουν οι φοιτητές τα διαθέσιμα καύσιμα,
  – τον τρόπο παραγωγής τους,
  – την φυσιολογία τους,
  – τις βασικές παραμέτρους που διέπουν τον τρόπο χρήσης καθενός
• Να γνωρίσουν την τεχνολογία καύσης που έχει αναπτυχθεί για καθένα από αυτά.
• Να μάθουν τις τεχνολογίες αντιμετώπισης των εκπεμπόμενων ρύπων από την καύση.
• Να μπορούν να υπολογίζουν:
  – τη στοιχειομετρία της καύσης,
  – τη θερμογόνο δύναμη
  – τα αναμενόμενα αποτελέσματα από κάθε καύση.

Περιεχόμενο Μαθήματος: 
1. Παρουσίαση της Πρωτογενούς μορφής (φυσική) και της Δευτερογενούς μορφής (μετά από επεξεργασία – τεχνητή δημιουργία) των καυσίμων που χρησιμοποιούνται.
2. Στερεά καυσιμα, ξύλο, άνθρακας, τύρφη, κοπριά, κ.α. από τα οποία παράγονται ο Ημίκαυστος άνθρακας και τα κάρβουνα.
3. Υγρά καύσιμα, Ορυκτό πετρέλαιο, από τα οποία παράγονται Πετρέλαιο Diesel, Βενζίνη, Κηροζίνη, Υγραέριο, Λιθανθρακόπισσα, Νάφθα, Αιθανόλη, Μεθανόλη.
4. Αέρια καύσιμα, Φυσικό αέριο και οι εμπορικές μορφές του CNG & LNG, Υδρογόνο, Προπάνιο, Μεθάνιο, φωταέριο, Υδραέριο, αέριο υψικαμίνων, αέριο από ημίκαυστο άνθρακα.
5. Βιοκαύσιμα, η βιομάζα ως πηγή ενέργειας. Υγρά βιοκαύσιμα, βιοντίζελ, βιοαιθανόλη, βιομεθανόλη. Αέρια βιοκαύσιμα, βιοαέριο, αεριοποίηση βιομάζας, βιο-υδρογόνο.
6. Για κάθε ένα από τα παραπάνω δίνεται η φυσιολογία του καυσίμου, η μοριακή του σύσταση τα χαρακτηριστικά του η ανωτέρα και η κατωτέρα θερμογόνος δύναμη του, το εκπεμπόμενο CO2 κατά τη χρήση του, η χρησιμοποιούμενες τεχνολογίες καύσης του, οι εκπεμπόμενοι ρύποι και οι τεχνολογίες αντιμετώπισής τους.
7. Η επίδραση της εισερχόμενη ποσότητας αέρα στην ποιότητα και τα αποτελέσματα της καύσης του.
8. Στοιχειομετρία: Ποσοτικές Σχέσεις σε Χημικές Αντιδράσεις. Εκατοστιαία περιεκτικότητα σε άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο των καυσίμων.
9. Υπολογισμός ανώτερης και κατώτερης θερμογόνου Δύναμης.
10. Οι δεσμοί που σχηματίζει ο άνθρακας, υδρογονάνθρακες. Τρόποι καύσης & τύποι φλόγας. Μηχανισμοί για την καύση.
11. Σημαντικές ιδιότητες των καυσίμων όπως αυτανάφλεξης, πτητικότητα, ενεργειακή πυκνότητα.
12. Αριθμός οκτανίου και κετανίου.
13. Τεχνολογίες μείωσης ρύπων.

Συνιστώμενη Βιβλιογραφία:

• Darrell Ebbing, Steven Gammon, «Σύγχρονη Γενική Χημεία», 10η Διεθνής Έκδοση, ΤΡΑΥΛΟΣ & ΣΙΑ ΟΕ, 2014, ISBN 978-618-5061-02-9.
• Turns Stefen, «Εισαγωγή στην Καύση», 3η Έκδοση, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, 2017, ISBN 978-960-418-619-8.
• Απόστολος Πολυζάκης, «Σταθμοί Παραγωγής Ηλεκτρικής Ισχύος», Εκδόσεις Power Heat Cool, 2017, ISBN 978-960-98311-8-5.
• Pulkrabek W. Willard, «Τεχνικές Αρχές Μηχανών Εσωτερικής Καύσης», 2η Έκδοση, Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, 2016, ISBN 978-960-418-646-4.
• Κωνσταντίνος Γ. Πασπαλάς, «Καυστήρες – Λέβητες», Έκδοση ΣΜΗΒΕ, 2001, ISBN 960-85787-3-6.
• Κάρναβος Ν. – Λάππας Α. – Μαρνέλλος Γ., «Βιοκαύσιμα-Αειφόρος Ενέργεια», Εκδόσεις ΤΖΙΟΛΑ, 2013, ISBN 978-960-418-445-3.