Što je termoekonomija?
Termoekonomija se definira kao primjena termodinamičkih načela u ekonomiji, kao i primjena načela ekonomije na učinkovito projektiranje inženjerskih i industrijskih procesa. Termoekonomija analizira ekonomiju proizvodnje energije s egzegetskog stajališta, pri čemu je egzergija raspoloživa radna energija. Termoekonomija se temelji na pretpostavci da je energija jedina racionalna osnova za izgradnju funkcije troška. Termoekonomika primjenjuje postupke inženjerskog računovodstva na radne parametre i eksergijsku učinkovitost i određivanje specifičnog energetskog sadržaja struje. Termoekonomija je stoga vrijedan alat u procjeni industrijskih procesa i proizvodnih ciklusa.
Povijest termoekonomije
Ideja o povezivanju energetskih i troškovnih tokova najprije je istražena nakon Drugog svjetskog rata od strane Benedikta i drugih američkih predavača i ekonomskih teoretičara, ali je uglavnom odbačena do ranih 1980-ih. Šezdesetih su nezavisni istraživači predložili zajedničku primjenu eksergijske analize i inženjerske ekonomije koja se fokusirala na formuliranje interakcije između troškova i učinkovitosti. Izrazi 'exergoeconomics' u Europi i 'termoekonomija' u Sjedinjenim Američkim Državama korišteni su naizmjenično kao da imaju isto značenje. Termin termoekonomika koristio je profesor Myron Tribus u svojim predavanjima, a odnos između troškova i energije razvijen je tijekom proučavanja procesa desalinizacije u kojem je tijek novca, trošak goriva i operativni troškovi povezani s egzergijom svakog toka.
Snažna primjena termoekonomije na analizu, optimizaciju i projektiranje toplinskih sustava započela je 1980-ih. Provedeno je više istraživanja i objavljeni su materijali o termoekonomiji i uvedene teorije. Jedna od takvih teorija uključuje troškove teorije egzergije. Održane su konferencije i sastanci o učinkovitosti, troškovima, optimizaciji i simulaciji egzergijskih sustava. Inicijative kao što je CGAM projekt iz 1993. godine pokazale su kako se različiti postupci mogu primijeniti na rješavanje unaprijed definiranog problema ciklusa plinske turbine. Projekt TADEUS započeo je 2001. godine s ciljem primjene različitih procesa od različitih istraživača u termoekonomskoj analizi kako bi se otkrili kvarovi i neučinkovitosti energetskog sustava.
Praktične primjene termoekonomije
Termoekonomika se koristi u industrijskoj ekologiji s ciljem pretvaranja linearnih industrijskih procesa u zatvorene petlje koje podsjećaju na prirodne ekosustave. Cilj je ove aplikacije razviti održive industrijske sustave u kojima se postupanje s otpadom učinkovito i troškovno učinkovito. Termoekonomija je također korištena u identifikaciji neučinkovitosti i potencijala za uštedu energije u pojedinačnim proizvodnim pogonima.
Relevantnost termoekonomije
Termoekonomija je svestrani koncept koji omogućuje njegovu primjenu u složenim sustavima pružajući sustavan i opći pristup za analizu projektnih sustava. Budući da je to metoda smanjenja troškova uz pomoć egzergije, termoekonomija daje informacije za izradu troškovno učinkovitih postrojenja za pretvorbu energije. Također je omogućeno vrednovanje i optimizacija dizajna, te se mogu poboljšati različiti termoekonomski pristupi. Termoekonomika pruža projektantima informacije o procesu formiranja troškova, kao i interakcije između termodinamike i ekonomije i među različitim komponentama postrojenja, od kojih su svi važni za poboljšanje dizajna energetskog sustava.
Primjeri uporabe termoekonomije na tržištu
Termoekonomika se koristi u analizi postrojenja za dekarbonizaciju i odvajanje ugljičnog dioksida, a time i u smanjenju utjecaja na okoliš koji proizlaze iz povećane koncentracije globalnih emisija stakleničkih plinova koje se općenito smatraju odgovornim za globalno zagrijavanje. Termoekonomija je stoga praktičan proces koji će, ako se primijeni, dati pozitivne rezultate u rasponu od održivih i ekološki prihvatljivih industrijskih procesa do troškovno učinkovitih načina korištenja energije.
