Endüstriyel fırınlarda enerji verimliliği için hidrojen kullanımı: Çok krıterli karar verme ve Bayes ağı destekli teknoloji yol haritası senaryoları
Küçük Resim Yok
Tarih
2025
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Düzce Üniversitesi
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Paris Anlaşması, küresel ısınmayı sınırlandırmak ve iklim değişikliğiyle mücadele etmek için uluslararası iş birliğini teşvik etmektedir. Bu bağlamda, yenilenebilir enerji kaynakları ve hidrojen gibi alternatif enerji çözümleri önemli bir rol oynamaktadır. Hidrojen, düşük karbonlu ekonomiye geçişte etkili bir seçenek olarak öne çıkmakta ve çevresel sürdürülebilirliğe katkı sağlamaktadır. Bu çalışma, hidrojenin yüksek enerji tüketen endüstriyel fırınlarda kullanımına odaklanarak literatüre yeni bir perspektif kazandırmayı hedeflemektedir. Hidrojenin endüstriyel fırınlardaki kullanımını değerlendirmek için Analitik Hiyerarşi Süreci (AHP) ve İdeal ve Negatif İdeal Çözümüne Göre Sıralama Tekniği (TOPSIS) yöntemleri kullanılmıştır. AHP analiziyle, çevresel ve ekonomik kriterler açısından hidrojenin önceliği belirlenmiş ve bu sonuçlar, TOPSIS için giriş verisi olarak kullanılmıştır. TOPSIS yöntemiyle hidrojenin alternatif enerji kaynaklarına göre çevresel ve ekonomik performansı değerlendirilmiş ve hidrojenin üstün bir seçenek olduğu ortaya konmuştur. Hidrojenin teknolojik gelişim süreçlerinin planlanması için Teknoloji Yol Haritası (TYH) yöntemi kullanılmış, endüstriyel süreçlere entegrasyonu için stratejik bir yol haritası oluşturulmuştur. Ayrıca, Teknoloji ve Strateji (T&S) planlarıyla hidrojenin üretim, dağıtım ve uygulama süreçlerinde karşılaşılan teknik ve stratejik engellere yönelik somut çözüm önerileri geliştirilmiştir. Bayes ağı modeli ise hidrojen teknolojilerinin çevresel ve ekonomik etkilerini farklı senaryolar altında modelleyerek belirsizliklerin olası etkilerini değerlendirmiştir. Sonuçlar, hidrojenin cam üretiminde kullanılan endüstriyel fırınlarda fosil yakıtlara alternatif olarak kullanılmasının karbon emisyonlarını azaltabileceğini, enerji verimliliğini artırabileceğini ve çevresel etkileri azaltabileceğini göstermektedir. Ayrıca, hidrojen teknolojilerinin uzun vadeli entegrasyonu için yapılan bu kapsamlı analizler, sürdürülebilir enerji sistemleri ve ekonomik faydalar sağlayacak somut stratejiler sunmaktadır.
The Paris Agreement promotes international cooperation to limit global warming and combat climate change. In this context, renewable energy sources and alternative energy solutions, such as hydrogen, play a crucial role. Hydrogen stands out as an effective option for transitioning to a low-carbon economy and contributes to environmental sustainability. This study aims to provide a new perspective to the literature by focusing on the use of hydrogen in high-energy-consuming industrial furnaces. To evaluate the use of hydrogen in industrial furnaces, the Analytic Hierarchy Process (AHP) and the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) methods were applied. Through AHP analysis, hydrogen's priority was determined based on environmental and economic criteria, and these results were used as input data for the TOPSIS method. Using the TOPSIS method, the environmental and economic performance of hydrogen was compared to alternative energy sources, and hydrogen was identified as a superior option. The Technology Roadmap (TYH) method was employed to plan the technological development processes of hydrogen, and a strategic roadmap for its integration into industrial processes was created. Additionally, Technology and Strategy (T&S) plans were developed to propose concrete solutions for technical and strategic barriers encountered during hydrogen's production, distribution, and application processes. The Bayesian network model further analyzed the environmental and economic impacts of hydrogen technologies under different scenarios, assessing the potential effects of uncertainties. The findings indicate that using hydrogen as an alternative to fossil fuels in industrial furnaces for glass production could reduce carbon emissions, increase energy efficiency, and mitigate environmental impacts. Moreover, this comprehensive analysis, aimed at the long-term integration of hydrogen technologies, provides concrete strategies that support sustainable energy systems and offer economic benefits.
The Paris Agreement promotes international cooperation to limit global warming and combat climate change. In this context, renewable energy sources and alternative energy solutions, such as hydrogen, play a crucial role. Hydrogen stands out as an effective option for transitioning to a low-carbon economy and contributes to environmental sustainability. This study aims to provide a new perspective to the literature by focusing on the use of hydrogen in high-energy-consuming industrial furnaces. To evaluate the use of hydrogen in industrial furnaces, the Analytic Hierarchy Process (AHP) and the Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution (TOPSIS) methods were applied. Through AHP analysis, hydrogen's priority was determined based on environmental and economic criteria, and these results were used as input data for the TOPSIS method. Using the TOPSIS method, the environmental and economic performance of hydrogen was compared to alternative energy sources, and hydrogen was identified as a superior option. The Technology Roadmap (TYH) method was employed to plan the technological development processes of hydrogen, and a strategic roadmap for its integration into industrial processes was created. Additionally, Technology and Strategy (T&S) plans were developed to propose concrete solutions for technical and strategic barriers encountered during hydrogen's production, distribution, and application processes. The Bayesian network model further analyzed the environmental and economic impacts of hydrogen technologies under different scenarios, assessing the potential effects of uncertainties. The findings indicate that using hydrogen as an alternative to fossil fuels in industrial furnaces for glass production could reduce carbon emissions, increase energy efficiency, and mitigate environmental impacts. Moreover, this comprehensive analysis, aimed at the long-term integration of hydrogen technologies, provides concrete strategies that support sustainable energy systems and offer economic benefits.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering, Enerji
