5
Archived Theses
0
DOIs Assigned
0%
DOI Rate
Archived Theses
Sodyumborhidrür (NaBH4) bileşiğinin insansız hava araçlarında (İHA) yakıt olarak kullanılabilirliğinin araştırılması
Bu tez çalışmasında, sodyumborhidrür (NaBH4) bileşiğinin insansız hava araçlarında (İHA) yakıt depolayıcısı olarak kullanılabilirliği incelenmiştir. NaBH4, hidrojen depolama kapasitesi ve taşınması kolay olması nedeniyle yakıt hücresi teknolojilerinde genişçe kullanılmaktadır. Çalışmanın amacı, NaBH4'nin İHA'lar için bir alternatif yakıt olarak kullanılabilirliğini belirlemektir. Çalışma kapsamında, NaBH4'nin sentez mekanizması, kimyasal özellikleri, yakıt hücrelerindeki performansı ve enerji yoğunluğu gibi temel özellikleri incelenmiştir. Çalışmada ayrıca, NaBH4'nin depolanması, taşınması ve yeniden doldurulması gibi pratik kullanım açısından önemli faktörler de değerlendirilmiştir. Yapılan değerlendirmelerde, hidrojen gazı, diğer geleneksel yakıtlara kıyasla daha temiz bir enerji kaynağı olması nedeniyle NaBH4'ün potansiyel olarak İHA'lar için yakıt olarak kullanılabildiği ve ayrıca hidrojenin, yüksek enerji yoğunluğuna sahip olması nedeniyle İHA'lar için daha uzun uçuş süreleri ve daha geniş menziller sağlayabileceği sonucuna varılmıştır. Fakat NaBH4, saf formda reaktif olduğundan ve havayla temas ettiğinde hızla ayrışabildiği için uygun depolama ve taşıma önlemlerinin alınması gerektiği değerlendirilmiştir. Alınan sonuçlar, NaBH4'nin yeniden doldurulmasının kolay olduğu ve güvenli bir şekilde depolanabildiği ve ayrıca NaBH4'nin İHA'lar için potansiyel bir yakıt olduğunu göstermektedir. NaBH4, yüksek hidrojen depolama kapasitesine sahiptir ve bu da İHA'ların uzun süre uçuş yapabilmesini sağlayabilir. Ancak pratik uygulama açısından bazı zorlukları bulunmaktadır. Bu nedenle, konuyla ilgili daha fazla araştırma ve geliştirme çalışmaları gerekmektedir. NaBH4'nin depolama ve taşıma yöntemlerinin geliştirilmesi ve enerji yoğunluğunun artırılması, potansiyelini tam anlamıyla ortaya çıkarmak için önemli adımlar olacağı düşünülmektedir.
Aksaray'a inşaa edilcek yeni OSB için yeşil hidrojen üretimi
Enerji ihtiyacı her zamankinden daha önemli bir endişe kaynağıdır. Gerek artan talep gerekse sanayinin her alanında gelişen teknoloji enerjiye olan talebi artırmıştır. Bu nedenle uzun süredir enerji kaynağı olarak kullandığımız fosil yakıtların giderek tükenmesi bizi yeni enerji kaynakları aramaya itmiştir. Böylece alternatif enerji kaynakları her açıdan daha avantajlı hale gelmiştir. Geleceğin enerji kaynağı, ulaşımdan aydınlatmaya kadar enerjiye ihtiyaç duyulan her alana uyarlanabildiği için alternatif enerji kaynakları olarak görülüyor. Bu kaynaklar arasında en yüksek enerjiyi içeren gazın hidrojen olması ve yenilenerek üretilebilmesidir. Enerji kaynağı seçiminde ön plana çıkmaktadır. Yeşil Hidrojen olarak güneş enerjisi ile hidrojen üretimi ve üretilen hidrojenin Sanayi Bölgesinin ısıtılmasında kullanılması teorik olarak incelenmiştir. Sonuç olarak Eskil'de yapılması planlanan OSB'nin yakın çevresine kurulacak bir güneş enerjisi santrali ile sıfır emisyon ile hidrojen üretilebilir ve OSB'nin ısınması Yeşil Hidrojen ile sağlanabilir. Yapılması planlanan Organize Sanayi Bölgesi'nin ısınma için gerekli olan ihtiyacı alternatif enerji kaynakları ile temin edilebilir. Yeşil Hidrojen olarak sıfır emisyon değerine sahip fotovoltaik üretim ile hidrojen üretimi sağlanarak bölgenin ısınmasındaki ihtiyaç giderilebilir. Değerlerden okunduğu üzere güneş panellerinin ve sanayi bölgesinin Eskil ilçesi çevresinde olması bu konuda büyük avantajdır. Özellikle Konya Aksaray sınırında güneşe maruz açık alanların bulunması yerleşke için oldukça mühimdir. Bu da Güneş'ten hidrojen üretmeyi elverişli ve olumlu değerlendirilebilir olduğuna işarettir. Organize sanayi bölgesinin olası yer değişikliği tesis civarına kurulacak fotovoltaik tesisin yerini etkileyecektir. Tesis verimliliği bölgenin yüksek miktarda güneş almasından ötürü önemli ölçüde değişmeyecektir ancak elverişli arazinin sanayi bölgesine olan uzaklığı hidrojenin taşınması için önemli kalem oluşturacaktır. Ayrıca depolama konusunda Tuz Gölü doğalgaz tesisinde depolamak oldukça önemlidir. Yapılan hesaplamalar ve simüle edilen senaryolarda 10MW değerinde bir Güneş Enerjisi Tesisi kurmak ve enerjisi ile hidrojen üretip depolamak 2.1 yıl içeresinde kendi kendini ödeyen bir projedir. Yukarıda belirtilen Karbon Ayak İzi rakamları ve genel tasarruf miktarı yatırımın ve projenin mantıklı ve doğru olduğunu gösteriyor.
Azobenzen ve kumarin alt birimleri ile tiyofen içeren alternatif kopolimerlerin sentezi, elektrokromik karakterizasyonu ve güneş pili uygulamaları
Bu tez çalışmasında Azobenzen ve Kumarin ile Tiyofen içeren alternatif kopolimerler (PT-co-Kve PT-co-A) Stille birleşme tepkimeleri kullanılarak kimyasal yöntemlerle sentezlenmiştir. Elde edilen kromofor grubu içeren ara ürünlerin ve kopolimerlerin yapısal tanımlanması FTIR ve 1H-NMR analizleri ile yapılmıştır. CV çalışmaları ile kopolimerlere ait özellikler belirlenmiştir. Sentezlenen kopolimerlerin elektrokromik özelliklerinin belirlenmesi için spektroelektrokimyasal, kinetik ve optik çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmaların sonucunda kopolimerlerin birden fazla renk değişimine sahip yapıda oldukları kanıtlanmıştır. Yapılan tüm çalışmalarda Azobenzen içeren kopolimerin sahip olduğu yüksek elektron yoğunluğundan ve işlevselgrupların uzunluğundan dolayı daha iyi sonuçlar verdiği gözlemlenmiştir.Ayrıca elde edilen bu iletken polimerlerin güneş pili uygulamalarını incelemek için polimerlerin elektron verici grup olarak kullanıldığıITO/PEDOT:PSS/Polimer(PT-co-K/PT-co-A):PC60BM/LiF/Al yapısında güneş pili tasarlanmıştır. Polimerler için çözelti oranı ve tavlama işleminin performansa olan etkisini incelemek amacıyla çalışmalar yapılmıştır.Elde edilen verim değerlerini arttırmak için laboratuvarımızda çalışmalarımız devam etmektedir. Burada verilen sonuçlar yapılan ön çalışmalardan elde edilen verilerdir.
WRF ve yapay zeka ile rüzgar enerjisi santrali optimizasyonu
Dünya genelinde yenilebilir enerjiye olan yönelim, fosil yakıtların kullanımına bağlı olarak sera gazları yayılımı sonucu artan yüzey sıcaklığı, buzulların erimesi ile dünya ve ekosistemdeki canlılar için daha da önem kazanmaktadır. Enerji piyasasında rüzgar enerjisinin payı ise yıllar içinde artmakta ve daha yaygın bir hale gelmektedir. Rüzgar enerjisi santrali kurulumları için en az bir yıllık rüzgar verileri gereklidir. Bu verilerin ölçüm ile elde edilmesinde ekonomik ve coğrafi bazı engeller vardır. Deniz ve okyanus üzeri kurulumlarında ise doğru verilerin sağlanması ve ilk kurulumun planlanması, iletim ve üretim verimliliği için kritik öneme sahiptir. Rüzgar bileşenlerinin kısa vadeli ve hızlı bir şekilde tahmin edilebilmesi oluşabilecek sorunların önüne geçilmesi, bakım ve onarımların planlanmasına imkan sağlar. Günümüzde atmosfer koşullarının fizik denklemleriyle temsil edildiği hava tahmin modelleri ve yapay zeka ile rüzgar verileri güvenilir şekilde tahmin edilebilmektedir. Bu çalışmanın amacı, WRF sayısal tahmin modelinin uygun değişkenler ile çalıştırılması, uygun rüzgar hızı ve gücü potansiyeli tahminlerini yapay zeka yardımıyla doğru ve hızlı tahmin edilmesini sağlamaktır. Bu çalışmada 0,25 derece çözünürlüğe sahip Küresel Tahmin Sistemi (GFS) ve saatlik ölçüm verileri ile, bir yıllık zaman dilimi için hava tahmin modeli verileri ve çok değişkenli özyinelemeli sinir ağı kullanarak bir hibrit model oluşturulmuştur. Türkiye'de Hava Araştırma ve Tahmin Modeli (WRF) modeliyle atmosferik parametreler ve tarihsel veriler ile yapılan tahminlerimiz, Uzun-Kısa Vadeli Bellek (LSTM) modeli ile geliştirilmiş ve 0,04 ortalama mutlak hata (MAE) tahmin başarısı elde edilmiştir. Kısa ve uzun vadeli yapılan bu tahminler ile Türkiye enerji piyasasında ve olası gelecek yatırımlarda daha düşük maliyetli projeler geliştirilebilir ve daha verimli rüzgar enerjisi üretimleri ile Türkiye'nin rüzgar enerjisi potansiyeli kapsamlı bir şekilde ele alınarak kullanılabilir.
Rüzgar gücü tahmini için oluşturulan modellerin performans sonuçlarının analiz edilmesi
Yenilenebilir enerji entegrasyonunu artırma bağlamında operasyonel verimliliği artırma ve şebeke istikrarını sağlama konusunda özel bir odaklanma ile rüzgâr enerjisi tahmini için geliştirilen çeşitli modellerin performans sonuçlarını araştırma amacı güden bu çalışmada, sürdürülebilir enerji sistemlerine doğru küresel bir geçişin zemininde, çalışma rüzgâr enerjisinin sadece yenilenebilir enerji portföylerine önemli bir katkıda bulunan değil aynı zamanda fosil yakıt bağımlılığını azaltmada stratejik bir unsur olarak oynadığı önemli rolün altı çizmektedir. Çalışmanın merkezinde, ultra kısa vadeli tahmin ve çok adımlı zaman serisi tahmin modellerinin değerlendirilmesi yer almaktadır. Stacked Denoising Auto Encoders (SDAE), XGBoost ve CatBoost gibi gelişmiş algoritmalar ve Konvolüsyonel Sinir Ağlarını (CNN) Uzun Kısa Süreli Bellek (LSTM) ağları ve Kapılı Tekrarlayan Birimler (GRU) ile birleştiren hibrit modeller de dahil olmak üzere bir dizi metodoloji araştırılmıştır. Çalışmanın bir diğer odak noktası da özellik seçimi ve mühendisliğinin kritik rolüdür. Birden fazla özellik seçimi tekniğini bir araya getiren fikir birliğine dayalı bir yaklaşım kullanarak, çalışma girdi değişkenlerinin optimize edilmesinin tahmin doğruluğunu önemli ölçüde nasıl artırabileceğini göstermektedir. Çeşitli metodolojik yaklaşımların entegrasyonu ve istatistiksel, makine öğrenimi ve derin öğrenme modellerinin birleştirilmesi, toplu olarak daha dayanıklı bir tahmin çerçevesine katkıda bulunur. Sonuç olarak, bu araştırmanın bulguları rüzgâr gücü tahmininin çok yönlü zorluklarına ilişkin değerli içgörüler sağlamakta ve daha doğru ve güvenilir tahmin sistemlerine doğru uygulanabilir bir yol sunmaya çalışmaktadır. Burada sunulan ampirik kanıtlar ve metodolojik yenilikler, yenilenebilir enerji sistemlerinin yönetimi için önemli pratik çıkarımlar taşır.