Mikä on termoekonomia?
Lämpökonomia määritellään termodynaamisten periaatteiden soveltamiseksi taloustieteeseen sekä taloudellisten periaatteiden soveltamiseen tekniikan ja teollisuuden prosessien tehokkaaseen suunnitteluun. Lämpökonomia analysoi energiantuotantotaloutta exergetic-näkökulmasta, jossa exergy on käytettävissä oleva työenergia. Lämpökonomia perustuu olettamukseen, että energia on ainoa järkevä perusta kustannustoiminnon rakentamiselle. Thermoeconomics soveltaa Engineering Accounting -menetelmiä toimintaparametreihin ja virran hyötysuhteeseen sekä virran tietyn energiasisällön hinnoitteluun. Thermoeconomics on siis arvokas työkalu teollisten prosessien ja tuotantosyklien arvioinnissa.
Lämpökonomian historia
Benedict ja muut amerikkalaiset luennoitsijat ja taloustieteilijät tutkivat ensimmäistä kertaa toisen maailmansodan jälkeen ajatusta energian ja kustannusvirtojen yhdistämisestä, mutta hylättiin suurelta osin 1980-luvun alussa. 1960-luvulla riippumattomat tutkijat ehdottivat exergy-analyysin ja suunnittelutalouden yhteistä soveltamista, joka keskittyi kustannusten ja tehokkuuden vuorovaikutuksen muotoiluun. Termejä "exergoeconomics" Euroopassa ja "thermoeconomics" Yhdysvalloissa käytettiin vaihtelevasti, sillä niillä on sama merkitys. Professori Myron Tribus käytti termiä "termoekonomia" hänen luentoissaan ja kustannusten ja energian välinen suhde kehitettiin tutkimuksessa suolanpoistoprosessista, jossa rahavirta, polttoainekustannukset ja toimintakustannukset liittyivät kunkin virran exergyyn.
Termoekonomian voimakas soveltaminen lämpöjärjestelmien analysointiin, optimointiin ja suunnitteluun alkoi 1980-luvulla. Lisää tutkimusta tehtiin ja materiaaleja julkaistiin ja esiteltiin teorioita. Yksi tällaisista teorioista sisältää Exergy-kustannusten teorian. Konferensseja ja kokouksia pidettiin tehokkuudesta, kustannuksista, optimoinnista ja Exergy-järjestelmien simuloinnista. CGAM-hankkeen kaltaiset aloitteet vuonna 1993 osoittivat, miten erilaisia menettelyjä voitaisiin soveltaa kaasuturbiinisyklin ennalta määritellyn ongelman ratkaisemiseen. TADEUS-hanke aloitettiin vuonna 2001, ja sen tavoitteena oli soveltaa erilaisia prosesseja useilta tutkijoilta lämpö-taloudellisessa analyysissä energiasysteemin toimintahäiriöiden ja tehottomuuden havaitsemiseksi.
Thermoeconomicsin käytännön sovellukset
Teollisessa ekologiassa on käytetty lämpökonomiaa, jonka tarkoituksena on muuntaa lineaariset teolliset prosessit suljetuksi silmukaksi, joka muistuttaa luonnon ekosysteemejä. Tämän sovelluksen tavoitteena on kehittää kestäviä teollisuusjärjestelmiä, joissa jätteenkäsittelyä käsitellään tehokkaasti ja kustannustehokkaasti. Lämpökonomiaa on käytetty myös yksittäisten tuotantolaitosten tehottomuuden ja energiansäästöpotentiaalin tunnistamisessa.
Lämpökonomian merkitys
Thermoeconomics on monipuolinen konsepti, joka mahdollistaa sen toteuttamisen monimutkaisissa järjestelmissä tarjoamalla systemaattisen ja yleisen lähestymistavan suunnittelujärjestelmien analysointiin. Koska energiatehokkuuden vähentämismenetelmä on exergy-aided, se antaa tietoa kustannustehokkaiden energianmuuntolaitosten suunnittelusta. Suunnittelun arviointi ja optimointi on myös mahdollista, joten parannuksia voidaan tehdä erilaisilla lämpö-taloudellisilla lähestymistavoilla. Thermoeconomics tarjoaa suunnittelijoille tietoa kustannusmuodostusprosessista sekä termodynamiikan ja taloustieteen vuorovaikutuksesta sekä eri laitekomponenteista, jotka kaikki ovat tärkeitä energiajärjestelmän suunnittelun parantamisessa.
Esimerkkejä Thermoeconomicsin käytöstä markkinapaikoilla
Lämpökonomiaa on käytetty polttoaineiden hiilidioksidipäästöjen vähentämis- ja hiilidioksidierotuslaitosten analysoinnissa ja näin ollen globaalien kasvihuonekaasupäästöjen lisääntyneiden pitoisuuksien aiheuttamien ympäristövaikutusten vähentämisessä, joita pidetään yleisesti ilmaston lämpenemisen vuoksi. Thermoeconomics on siis käytännöllinen prosessi, jonka soveltaminen antaisi myönteisiä tuloksia kestävistä ja ympäristöystävällisistä teollisista prosesseista kustannustehokkaisiin energiankäytön välineisiin.
