Kaj je termoekonomija?

Termoekonomija je definirana kot uporaba termodinamičnih principov v ekonomiji, kot tudi uporaba ekonomskih načel za učinkovito načrtovanje inženirskih in industrijskih procesov. Termoekonomika analizira ekonomiko proizvodnje energije z eksergetskega vidika, kjer je eksergija razpoložljiva delovna energija. Termoekonomija temelji na predpostavki, da je energija edina racionalna podlaga za konstruiranje stroškovne funkcije. Termoekonomika uporablja postopke inženirskega računovodstva za operativne parametre in eksergijsko učinkovitost ter določanje specifične energetske vsebine toka. Termoekonomija je zato dragoceno orodje pri ocenjevanju industrijskih procesov in proizvodnih ciklov.

Zgodovina termoekonomije

Zamisel o povezovanju energetskih in stroškovnih tokov je bila najprej raziskana po drugi svetovni vojni s strani Benedikta in drugih ameriških predavateljev in ekonomskih teoretikov, vendar je bila večinoma zavrnjena do zgodnjih osemdesetih let. V šestdesetih letih so neodvisni raziskovalci predlagali skupno uporabo eksergijske analize in inženirske ekonomije, ki se je osredotočila na oblikovanje interakcije med stroški in učinkovitostjo. Izrazi „exergoeconomics“ v Evropi in termoekonomika v Združenih državah Amerike so bili uporabljeni kot zamenljivi, saj imajo enak pomen. Izraz termoekonomika je uporabil profesor Myron Tribus v svojih predavanjih in odnos med stroški in energijo je bil razvit v okviru študije procesa desalinizacije, kjer so denarni tok, stroški goriva in stroški delovanja povezani z eksergijo vsakega toka.

V osemdesetih letih se je začela intenzivna uporaba termoekonomije pri analizi, optimizaciji in načrtovanju toplotnih sistemov. Izvedenih je bilo več raziskav in objavljeni so bili materiali o termoekonomiji in predstavljene teorije. Ena od teh teorij vključuje stroške teorije eksergije. Organizirane so bile konference in srečanja o učinkovitosti, stroških, optimizaciji in simulaciji eksergijskih sistemov. Pobude, kot je projekt CGAM iz leta 1993, so pokazale, kako je mogoče uporabiti različne postopke za reševanje vnaprej določenega problema plinskega turbinskega cikla. Projekt TADEUS se je začel leta 2001 z namenom uporabe različnih procesov različnih raziskovalcev v termoekonomski analizi za odkrivanje napak v energetskem sistemu in neučinkovitosti.

Praktične aplikacije termoekonomije

Termoekonomika se uporablja v industrijski ekologiji, da bi linearne industrijske procese spremenili v zaprte sisteme, ki so podobni naravnim ekosistemom. Ta aplikacija je namenjena razvoju trajnostnih industrijskih sistemov, kjer je obdelava odpadkov učinkovita in stroškovno učinkovita. Termoekonomija je bila uporabljena tudi pri ugotavljanju neučinkovitosti in potenciala za varčevanje z energijo v posameznih proizvodnih obratih.

Pomen termoekonomije

Termoekonomika je vsestranski koncept, ki omogoča njegovo izvajanje v kompleksnih sistemih z zagotavljanjem sistematičnega in splošnega pristopa za analizo sistemov načrtovanja. Kot metoda zmanjševanja stroškov eksergije, termoekonomija daje informacije za načrtovanje stroškovno učinkovitih obratov za pretvorbo energije. Omogočena je tudi ocena in optimizacija načrtovanja, zato je mogoče izboljšave doseči z različnimi termoekonomskimi pristopi. Termoekonomika ponuja oblikovalcem informacije o procesu oblikovanja stroškov, pa tudi o interakcijah med termodinamiko in ekonomijo ter med različnimi komponentami rastlin, ki so pomembne za izboljšanje načrtov energetskih sistemov.

Primeri uporabe termoekonomije na trgu

Termoekonomika je bila uporabljena pri analizi dekarbonizacije goriv in obratov za ločevanje ogljikovega dioksida ter posledično pri zmanjševanju vplivov na okolje zaradi povečanih koncentracij globalnih emisij toplogrednih plinov, ki so splošno znane kot odgovorne za globalno segrevanje. Termoekonomija je torej praktičen proces, ki bi, če bi bil uporabljen, dal pozitivne rezultate, od trajnostnih in okolju prijaznih industrijskih procesov do stroškovno učinkovitih načinov rabe energije.