Academic literature on the topic '621.433.3:662.76'

Hierarchical ZrO2 nanorods have recently received considerable attention due to their special physical and chemical properties. However, traditional preparation methods are involved in expensive equipment, complicated process and high production cost. Here we report a simple hydrothermal approach to prepare hierarchical ZrO2 nanorod. The results show that as-synthesized products are composed of many nanorods with 80~150 nm in diameter and 15~20 μm in length. After annealing, the final product was involved into hierarchical monoclinic ZrO2 (m-ZrO2) nanorods, namely, the big nanorod was made up of many small nanorods with 20~30 nm in diameter and 300~500 nm in length. The possible formation mechanism was proposed based on a series of chemical reactions and the natural properties of zirconium.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена дослідженню особливостей використання низькокалорійних газових палив в двигунах з форкамерно-факельним запалюванням паливо-повітряної суміші та якісним регулюванням потужності, моделюванню внутрішньоциліндрових процесів двигуна та пошуку його раціональних параметрів. Розроблений, реалізований і набув практичного застосування комплекс математичних моделей, що описують внутрішньоциліндрові процеси двигуна з форкамерно-факельним запалюванням. Проведені розрахункові дослідження дозволили визначити вплив властивостей НГП на показники газового двигуна типу ГД100. Запропоновано методику визначення оптимальних параметрів форкамери на основі комплексу критеріїв ефективності – мінімальної енергії запалювання суміші, енергії форкамерного факелу і коефіцієнта продувки форкамери. В результаті виконаного оптимізаційного дослідження запропоновані раціональні параметри форкамери за яких забезпечується якісне запалювання та згоряння паливо-повітряної суміші в циліндрі. Проаналізовано можливості конструктивного забезпечення номінальної потужності двигуна при використанні в якості палива різних низькока-лорійних газів. Отримані конструктивні та регулювальні параметри двигуна ГД100, що дозволять забезпечити високі техніко-економічні показники при його роботі на НГП.
The thesis on competition of a scientific degree of candidate of technical sciences in specialty 05.05.03 – engines and power plants. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the investigation of the use of low-calorie gas fuels (LCG) in engines with pre-chamber ignition of fuel-air mixture and quality regulation power, cylinder engine processes internally modelling and search his rational parameters. Designed program has been implemented and received practical application of complex mathematical models that describe the internal cylinder engine processes with precham-ber ignition. Carried out calculations have allowed to determine the effect of the properties of the LCG on the performance of gas engine GD100 type. The technique of deter-mination of optimal parameters of the latter on the basis of a set of performance criteria: minimum ignition energy mix, energy pre-chamber torch and purge coefficient pre-chamber. As a result of the optimization performed studies offered rational parameters of the pre-chamber where quality is provided by ignition and combustion of fuel-air mixture in the cylinder. Analyzed the possibility of constructive ensure the rated power of the engine when used as a fuel by various low-calorie gases. Received constructive and adjusting parameters of engine GD100 to ensure high technical-economic indicators in the LCG.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут". – Харків, 2016. Дисертаційна робота присвячена дослідженню особливостей використання низькокалорійних газових палив в двигунах з форкамерно-факельним запалюванням паливо-повітряної суміші та якісним регулюванням потужності, моделюванню внутрішньоциліндрових процесів двигуна та пошуку його раціональних параметрів. Розроблений, реалізований і набув практичного застосування комплекс математичних моделей, що описують внутрішньоциліндрові процеси двигуна з форкамерно-факельним запалюванням. Проведені розрахункові дослідження дозволили визначити вплив властивостей НГП на показники газового двигуна типу ГД100. Запропоновано методику визначення оптимальних параметрів форкамери на основі комплексу критеріїв ефективності – мінімальної енергії запалювання суміші, енергії форкамерного факелу і коефіцієнта продувки форкамери. В результаті виконаного оптимізаційного дослідження запропоновані раціональні параметри форкамери за яких забезпечується якісне запалювання та згоряння паливо-повітряної суміші в циліндрі. Проаналізовано можливості конструктивного забезпечення номінальної потужності двигуна при використанні в якості палива різних низькока-лорійних газів. Отримані конструктивні та регулювальні параметри двигуна ГД100, що дозволять забезпечити високі техніко-економічні показники при його роботі на НГП.
The thesis on competition of a scientific degree of candidate of technical sciences in specialty 05.05.03 – engines and power plants. National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute", Kharkiv, 2016. The thesis is devoted to the investigation of the use of low-calorie gas fuels (LCG) in engines with pre-chamber ignition of fuel-air mixture and quality regulation power, cylinder engine processes internally modelling and search his rational parameters. Designed program has been implemented and received practical application of complex mathematical models that describe the internal cylinder engine processes with precham-ber ignition. Carried out calculations have allowed to determine the effect of the properties of the LCG on the performance of gas engine GD100 type. The technique of deter-mination of optimal parameters of the latter on the basis of a set of performance criteria: minimum ignition energy mix, energy pre-chamber torch and purge coefficient pre-chamber. As a result of the optimization performed studies offered rational parameters of the pre-chamber where quality is provided by ignition and combustion of fuel-air mixture in the cylinder. Analyzed the possibility of constructive ensure the rated power of the engine when used as a fuel by various low-calorie gases. Received constructive and adjusting parameters of engine GD100 to ensure high technical-economic indicators in the LCG.

В работе представлены систематические исследования сжигания углеводородов в горелках газовых плит с учетом образования токсичных веществ: оксидов азота NO, NO2, и углерода СО. Исследования проводились в специально созданном огневом стенде, где можно менять исследуемое горелочное устройство. Кроме исследований на стенде, отдельные испытания проведены в натурных условиях на газовых плитах.
The paper presents systematic studies of the burning of hydrocarbons in gas burners, taking into account the formation of toxic substances: nitrogen oxides NO, NO2, and carbon CO. The research was carried out in a special fire booth where you can change the burner device under study. In addition to research on the stand, individual tests have been carried out under natural conditions on gas stoves.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спе-ціальністю 05.05.03 – двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут». – Харків, 2017. Дисертаційна робота присвячена вибору схеми та параметрів силової енергетичної установки для утилізації попутного нафтового газу. В роботі проаналізовано можливість використання різних силових установок для утилізації попутного нафтового газу. Розроблено схеми енергогенеруючих установок з використанням газо-турбінних і газопоршневих двигунів внутрішнього згоряння для виробництва еле-ктричної енергії за рахунок утилізації попутного нафтового газу на нафтовидобувних і нафтопереробних підприємств. Використано енергоексергетичний метод для оцінки ефективності запропонованих схем. Проведено економічний аналіз доцільності побудови енергогенеруючих потужностей, що будуть споживати попутний нафтовий газ з аналізом чутливості для таких параметрів як зміна ціни на електроенергію та вплив високих температур навколишнього середовища. При зміні температури навколишнього середовища з +15 до +45 °С кількість енергії, що виробляється для проекту А буде зменшуватися на 26%, для проекту В – на 10,9%. Визначено, що попри більшу вартість проекту В ($2 843 009.55) супроти проекту А ($1 964 434.69), термін окупності складає: для проекту А – 6 років, 1 місяць; для проекту В – 3 роки, 8 місяців. Обґрунтована доцільність використання поршневого ДВЗ у складі енергогенеруючої установки.
Thesis for the degree of candidate of technical sciences by specialty 05.05.03 - engines and power units. - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute". - Kharkiv, 2017. The thesis is devoted to the choice of the scheme and parameters of the power plant for utilization of associated petroleum gas. The paper analyzes the possibility of using various power plants for utilization of associated petroleum gas. The schemes of power units using gas turbine and gas piston internal combustion engines to generate power electricity have been developed by using associated petroleum gas in oil refinery. The anergy-exergy method was used to analys the effectiveness of the proposed schemes. An economic analysis of the feasibility of constructing power generating capacities that will consume the associated oil gas with an analysis of sensitivity for such parameters as a change in the price of electricity and the impact of high ambient temperatures has been carried out. If the ambient temperature is changed from +15 to + 45 ° C, the amount of energy generated for Project A will be reduced by 26%, for Project B - by 10.9%. It is determined that despite the high cost of Project B ($ 2,843,009.55) against Project A ($ 1964,434.69), the payback period is: for Project A - 6 years, 1 month; For Project B - 3 years, 8 months. The expediency of using the piston-internal ICE as part of the power generating unit is substantiated.

Dissertation for the candidate degree in specialty 05.05.03 "Engines and Power Plants". - National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute ", Kharkiv 2017. The thesis is devoted to actual problem - the selection of schemes and power parameters of the power plant for utilization of associated gas. The problem of associated gas flaring continuously rising international conferences on conservation of the environment are held under the auspices of the UN and the World Bank. In particular, the World Conference on Climate in Paris (COP21) in 2015, and was nominated Global Initiatives to eradicate the practice of flaring of associated gas in the oil industry. Worldwide, it was supported by 45 oil companies, governments and other parties through which CO2 emissions can be reduced by 100 million tons per year. The adopted program "Zero Routine Flaring by 2030" provides end to the practice of burning of associated gas by 2030. This Initiatives supported and Iraq, which in 2015 take the second place in the world with the burning of associated gas in flares. Associated petroleum gas is 2% of product yield refineries in Iraq. Given the number of refineries and their power daily when they are flaring loss a lot of energy and is a significant pollution of the territory not only as chemical emissions but as a heat is released during the combustion of associated gas. The work uses a comprehensive approach to the selection circuit and power parameters power plant for utilization of associated gas. The possible options for the utilization of associated gas. According to the options two power plants are taken the first one based on gas turbine engine and the second based on gas turbine engine and a piston engine. The question examined in terms of exergic-anergy balance installation and obtain the best technical and economic performance, taking into account the climatic characteristics of Iraq The features of physical and chemical composition of associated petroleum gas in the refinery in Iraq, in particular methane determined the number, the method of firm Caterpillar. The methane number of the gas fuel affects the choice piston power plant. Significant impact on the choice of installing recycling schemes associated gas temperature features render the region. For their consideration set average temperature for the region. Conducted thermal calculations allowed to analyze the impact of environmental temperature on performance of power plants and conduct a feasibility study best selection circuit installation. Implementation exergic-anergy balance for power plants proposed scheme has allowed to confirm significant reduction in thermal pollution and show the most attractive from that perspective scheme. Economic calculations allowed to determine the payback period of the projects and installations prove the economic feasibility of their construction. The most economically attractive project. The analysis of the economic risks of sensitivity to changes in prices of electricity and to changes in ambient temperature. Similar calculations of sensitivity analysis performed for the two plants power plants. Based on the analysis, commissioned by the Iraqi side was developed based business project for energy generation capacity on the basis of energy utilization units. The results of the study will not only get the necessary electrical energy that can be used not only in the enterprise, but also to improve the environment in accordance with international agreements. The results of the research will be used in the construction of new units in the refineries in Iraq according to a letter from the Ministry of Industry and minerals.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.03 «Двигуни та енергетичні установки» (14 – Електрична інженерія). – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2017. Дисертаційна робота присвячена актуальному питанню - вибору схеми та параметрів силової енергетичної установки для утилізації попутного нафтового газу. Проблема спалювання попутних газів постійно підіймається на міжнародних конференціях зі збереження навколишнього середовища які проходять під егідою ООН та Всесвітнього банку. Зокрема, на Всесвітній конференції з клімату в Парижі (COP21) у 2015 році, була висунута та підтримана глобальна ініціатива з викорінення практики спалювання попутного газу в нафтовій промисловості. В усьому світі її підтримали 45 нафтових компаній, урядів та інших сторін завдяки яким викиди CO2 можуть скоротитись на 100 мільйонів тонн на рік. Прийнята програма “Zero Routine Flaring by 2030” передбачає покінчити з практикою спалювання супутнього нафтового газу до 2030 року. Цю ініціативу підтримала і держава Ірак, яка на 2015 рік займала друге місце у світі зі спалювання попутних газів у факелах. Попутний нафтовий газ складає 2% від виходу продуктів нафтопереробного підприємства в Іраку. Враховуючи кількість нафтопереробних підприємств та їх потужності, щоденно, при його спалюванні у факелах, втрачається велика кількість енергії та відбувається значне забруднення навколишньої території не тільки хімічними викидами а і теплотою яка виділяється при згорянні попутного нафтового газу. У роботі використано комплексний підхід до вибору схеми та параметрів силової енергетичної установки для утилізації попутного нафтового газу. Розглянуто можливі варіанти утилізації супутнього нафтового газу. Серед варіантів взято енергетичну установку на базі газотурбінного двигуна та установку на базі газотурбінного двигуна який діє сумісно з поршневим двигуном. Поставлене питання розглянуто з точки зору енерго-ексергетичного балансу установки та отримання найкращих техніко-економічних показників з урахуванням кліматичних особливостей регіону держави Ірак. Розглянуто особливості фізико-хімічного складу супутнього нафтового газу на нафтопереробному заводі держави Ірак, зокрема проведено визначення метанового числа, за методикою фірми Caterpillar. Метанове число газового палива впливає на вибір поршневої енергетичної установки. Значний вплив на вибір схеми установки з утилізації супутнього нафтового газу оказують температурні особливості регіону. Для їх урахування визначено середню температуру для регіону. Проведені теплові розрахунки дозволили проаналізувати вплив температури навколишнього середовища на показники енергетичних установок та провести економічне обґрунтування обрання найкращої схеми установки. Виконання енерго-ексергетичного балансу для запропонованих схем енергогенеруючих установок дозволило підтвердити значне зменшення теплового забруднення навколишнього середовища та вказати на найбільш привабливу з цієї точки зору схему. Економічні розрахунки дозволили визначити термін окупності запропонованих проектів установок та довести економічну доцільність їх побудови. Визначено найбільш економічно привабливий проект. Проведено аналіз економічних ризиків чутливості до зміни ціни електроенергії та до зміни температури навколишнього середовища. Подібні розрахунки аналізу чутливості проведено для заводів з двома енергетичними установками. На основі проведеного аналізу, на замовлення Іракської сторони, було розроблено основу бізнес проекту для енергогенеруючих потужностей на базі енергетичних утилізаційних установок. Виконання результатів дослідження дозволить не тільки отримати необхідну електричну енергію, яку можна використовувати не тільки на підприємстві, а і покращити стан навколишнього середовища у відповідності до міжнародних домовленостей. Результати дисертаційного дослідження будуть використані при будівництві нових енергоблоків на нафтопереробних заводах Іраку згідно листа від Міністерства промисловості і природних ресурсів.

Tese de doutoramento em Engenharia Química e Biológica
In the last decades, biological conversion of syngas has been studied and explored, in order to become an environmental friendly biotechnological alternative for the chemical route. Lignocellulosic biomass and other recalcitrant residues are a widely available feedstock that can be easily converted to syngas through gasification. Anaerobic microorganisms are able to use this syngas mixture, mainly composed by carbon monoxide (CO), hydrogen (H2) and carbon dioxide (CO2), as energy and carbon source to produce biofuels and other valuable chemicals. In this thesis, new routes for process intensification of biological syngas conversion were explored, addressing innovative aspects for enhancing gas-liquid mass transfer and overall process efficiencies based on enhanced gas-liquid contacting using oscillatory flow mixing and biological mixed cultures. The prospection for methane (CH4) production and other alternative products during anaerobic syngas conversion was initially studied in batch incubations, using mesophilic mixed cultures. The effect of process controlling parameters, such as medium pH, syngas total pressure, and CO partial pressure, in the efficiency of the process was investigated. Complete consumption of CO and H2 was obtained in all conditions, in less than 72 h at 1.0 atm syngas. Methanogenicinhibited biomass was able to produce volatile fatty acids (VFA), alternatively to CH4 with a maximum specific production of 27.3 mM VFA atm-1 (at pH 6.9 and 1.0 atm). In a second approach, consumption rates of CO and H2 were determined, achieving 0.77 and 1.64 mmol d-1 as the maximum values, respectively (at 2.5 atm syngas). Methane production rates were also determined, being 0.39 mmol d-1 the maximum obtained (at 1 atm with 60 % of CO). Methane production rate variation with dissolved CO concentration in the liquid behaved as a typical Monod kinetics, describing inhibition effect above a certain CO concentration, for experiments at higher syngas pressures. In those conditions VFA accumulation as high as 23 mM was also achieved and related with CO inhibition. In order to design a bioreactor capable of performing intensified syngas bioconversion, gas-liquid mass-transfer performance was studied in a multi-orifice oscillatory baffled column (MOBC), using CO2 as model gas. Different baffle configurations with varying orifice diameters (do) in the range of 6.4–30 mm and relative baffle open area (α) of 15–42 % were used. Bubble size distributions (BSDs) and the overall volumetric CO2 mass transfer coefficient (KLa) were experimentally evaluated for a range of gas flow rates (0.01–0.1 vvm) and fluid oscillations (f = 0–10 Hz and x0 = 0–10 mm). Flow visualisation and bubble tracking experiments demonstrated that a small do of 10.5 mm combined with small α = 15 % generates sufficient, strong eddy mixing capable of trapping an extremely large fraction of microbubbles in the column. This resulted in increased interfacial area yielding maximum KLa values of 65 ± 12 h-1 obtained at 0.1 vvm, representing an up to 3-fold increase in comparison to CO2 dissolution rate in the un-baffled, steady column. A modified oscillatory Reynolds number (Reo) and Strouhal number (St ) were also presented to assist the scale-up of gas-liquid systems in oscillatory baffled columns. The anaerobic syngas conversion initially studied in batch incubations was then investigated in the oscillatory baffled system optimised to enhance gas-liquid mas transfer. Here, the novel 10 L multi-orifice oscillatory baffled bioreactor (MOBB), was fed in batch and continuous mode with a syngas mixture composed of 60 % CO, 10 % CO2, and 30 % H2 (v/v), and operated under oscillatory flow mixing. The effect of mixing intensity and inlet syngas flow rates was experimentally assessed in respect to CH4 production. Under discontinuous syngas injection, enhancement in the uptake rates of CO and H2 (up to 6-fold and 3-fold, respectively) were obtained, showing strong positive correlation with Reo. At the same conditions, CH4 production rate was found to be insensitive to Reo, suggesting that the biological methanogenic reaction controls the process, which represents a major bottleneck to batch syngas conversion using mixed anaerobic microorganisms that cannot be overcome by improving the dissolution or uptake rates of syngas components. Surprisingly, continuous syngas injection in the MOBB has resulted in up to 27-fold enhancement on CH4 production rates and up to 8-fold in CO and H2 uptake rates. The use of continuous gas flow led to increase reaction rates, by acting as a driving force in the kinetics of the process. The reaction rates showed strong correlation with CO loading rates assuming Monod type kinetics behaviour, changing from first order to order zero by increasing CO loading rates. Finally, a preliminary approach of flux balance analysis was used to characterise the preferable metabolic pathways during syngas microbial conversion by mixed anaerobic cultures, showing potential for helping in enhancing process efficiency.
Nas últimas décadas, a conversão biológica do gás de síntese tem sido explorada, visando tornar-se uma alternativa biotecnológica e ecológica à via química. A biomassa lignocelulósica e outros resíduos recalcitrantes são uma matéria-prima largamente disponível que pode ser facilmente convertida a gás de síntese, através de gasificação. Há microrganismos anaeróbios capazes de usar esta a mistura de gás, composta sobretudo por monóxido de carbono (CO), hidrogénio (H2) e dióxido de carbono (CO2), como fonte de carbono e energia para produzir biocombustíveis e produtos químicos. Nesta tese são exploradas novas vias para intensificação de processo da conversão biológica do gás de síntese, com melhoria da transferência de massa gás-líquido e eficiências globais do processo, explorando os benefícios do uso de mistura de fluxo oscilatório e culturas biológicas mistas. O potencial para produção de metano (CH4) e outros produtos alternativos, durante a conversão anaeróbia do gás de síntese foi inicialmente estudada em ensaios descontínuos, usando culturas mistas mesofílicas. Estudou-se o efeito de parâmetros processuais, como o pH, a pressão total do gás e a pressão parcial de CO, na eficiência do processo. Em menos de 72 h, obteve-se consumo total de CO e H2 em todas as condições, a 1.0 atm. A biomassa com actividade metanogénica inibida foi capaz de produzir ácidos gordos voláteis (AGV), em alternativa ao CH4, com produção máxima específica de 27.3 mM AGV atm-1 (a pH 6.9 e 1.0 atm). Numa segunda abordagem, determinaram-se as taxas de consumo de CO e H2, atingindo valores máximos de 0.77 and 1.64 mmol d-1, respectivamente, a 2.5 atm, e as taxas de produção de CH4, com 0.39 mmol d-1 como máximo obtido a 1 atm com 60 % de CO. A variação da taxa de produção de CH4 com a concentração de CO dissolvida no líquido obedeceu à cinética típica de Monod, mostrando efeito de inibição acima de um certo nível de concentração de CO, para os ensaios a pressões mais elevadas de gás de síntese. Nessas condições, atingiu-se uma acumulação de AGV (até 23 mM), relacionada com a inibição de CO. Para desenvolver um reactor biológico capaz de intensificar a conversão biológica do gás de síntese, estudou-se a transferência de massa gás-liquido numa coluna oscilatória com anteparos de múltiplos orifícios (COAMO), usando CO2 como gás modelo. Usaram-se anteparos com distintos diâmetro de orifício (do = [6.4–30] mm) e área aberta (α = [15–42] %). A distribuição do tamanho de bolhas (DTB) e o coeficiente volumétrico global de transferência de massa de CO2 (KLa) foram avaliados numa gama de caudal de gás (0.01–0.1 vvm) e oscilação de fluido (f = 0–10 Hz, x0 = 0–10 mm). Observações do fluxo e rastreamento das bolhas demonstraram que um pequeno do (10.5 mm) combinado com um pequeno α (15 %) gera mistura de vórtices capaz de reter uma fracção grande de microbolhas na coluna. Isto resultou no aumento da área interfacial produzindo um KLa máximo de 65 ± 12 h-1 obtido a 0.1 vvm, representando um aumento até 3 vezes em comparação com a taxa de dissolução de CO2 na coluna sem anteparos. Apresentaram-se, ainda, modificações aos números de Reynolds oscilatório (Reo) e de Strouhal (St ) que auxiliam o aumento de escala de colunas oscilatórias com anteparos em sistemas gás-liquido. A conversão anaeróbia de gás de síntese foi também investigada no sistema oscilatório com anteparos optimizado para melhorar a transferência de massa gás-liquido. Aqui, o novo reactor biológico oscilatório com anteparos de múltiplos orifícios (RBOAMO), foi alimentado em modo descontinuo e contínuo com mistura de gás de síntese composta por 60 % CO, 10 % CO2 e 30 % H2 (v/v), e operada mistura de fluxo oscilatório. O efeito da intensidade de mistura e dos caudais de entrada de gás de síntese sobre a produção de CH4, foram experimentalmente avaliados. Em modo descontínuo, obtiveram-se taxas de consumo de CO e H2 superiores (até 6 e 3 vezes, respectivamente), mostrando uma forte correlação positiva com o Reo. Às mesmas condições, o Reo não teve efeito sobre a produção de CH4, sugerindo que o processo é controlado pela reacção metanogénica, representando uma limitação à conversão descontínua do gás de síntese usando culturas mistas que não conseguem superar a melhoria das taxas de dissolução ou consumo dos substratos. Surpreendentemente, a injecção contínua de gás de síntese no (RBOAMO) resultou num aumento na taxa de produção de CH4 até 27 vezes e até 8 vezes nas taxas de consumo de CO e H2. A utilização de fluxo continuo de gás levou ao aumento das taxas de reacção, actuando como força motriz na cinética do processo. As taxas de reacção mostraram um forte correlação com a carga de CO assumindo um comportamento típico da cinética de Monod, mudando de ordem um para zero com o aumento da carga de CO. Finalmente, usou-se uma abordagem preliminar de análise do balanço de fluxo para caracterizar as vias metabólicas preferenciais durante a conversão microbiológica do gás de síntese por culturas anaeróbias mistas, tendo mostrado potencial para auxiliar na melhoria da eficiência do processo.
The work presented in this thesis was financially supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) and European Social Fund (POPHQREN) through a research grant (ref. SFRH/BD/62273/2009) and by the FEDER funds through the project FCOMP-01-0124-FEDER-027894, financed under the Operational Competitiveness Programme (COMPETE), and by national funds through the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT).

Dissertação de Mestrado em Engenharia Mecânica
O Gás Natural é um recurso de origem fóssil com reservas comprovadas para cerca de 120 anos ao consumo atual, e para além disso o aparecimento de reservas ditas de exploração não convencional, como é o caso do Biogás, tem aumentado o valor de durabilidade deste recurso. Este recurso pode ser utilizado como combustível para veículos sob a forma de Gás Natural Liquefeito (GNL) ou sob a forma de Gás Natural Comprimido (GNC). O GNL tem como principal vantagem em relação ao GNC, o seu menor volume, que permite o aumento da autonomia dos veículos movidos a Gás Natural. Perante o combustível mais consumido, o Diesel, o GNL possui uma vantagem económica de cerca de 20% e uma vantagem ambiental de cerca de 25%. O Gás Natural pode ser disponibilizado ao posto de abastecimento através da rede de gasodutos ou por meio de camiões cisterna que transportam GNL proveniente de terminais que recebem o Gás Natural por via marítima pelos navios metaneiros. Consoante o modo em que o Gás Natural é disponibilizado ao posto, e o produto a abastecer, GNL, GNC ou ambos, existe a possibilidade de quatro tipos de postos de abastecimento de combustível Gás Natural. Segundo as últimas estatísticas da “ Natural and Bio Gas Vehicle Association” atualmente o país com maior número de postos de combustível de Gás Natural é a Itália com cerca de 1049 postos. Em Portugal existem apenas sete e somente três disponibilizam GNL. Nesta dissertação é proposto a localização de um novo posto em Portugal. Tendo por base o projeto europeu “LNG Blue corridors” este combustível tem sofrido um grande desenvolvimento através da criação de quatro rotas no continente europeu para veículos movidos a Gás Natural, postos de abastecimento e condições de desenvolvimento de veículos pesados de mercadorias a utilizar GNL. Nesta dissertação, após um estudo do mercado dos combustíveis, é analisado o Posto do Carregado, através das vendas de GNL e GNC efetuadas no ano 2015 tendo em vista uma análise económica do investimento na construção do posto e do investimento do consumidor em veículos movidos a Gás Natural e uma análise ambiental da redução das emissões de CO2 proporcionada pela troca do combustível Diesel para o GNL ou GNC.
Natural gas is a fossil resource with proven reserves for about 120 years at current consumption and moreover the emergence of said unconventional operating reserves such as Biogas has increased the durability value of this feature. This resource can be used as vehicle fuel in the form of Liquefied Natural Gas (LNG) or in the form of Compressed Natural Gas (CNG). LNG's main advantage over GNC its smaller volume, which allows for increased autonomy of vehicles powered by natural gas. Before the most consumed fuel, the Diesel, LNG has an economic advantage of about 20% and an environmental advantage of about 25%. The natural gas can be made available to the gas station by the pipelines or by road tankers carrying LNG from terminals receiving natural gas by sea by LNG carriers. Depending on the way in which the natural gas is available to the station and product supply, LNG, CNG or both, there is a possibility of four types of natural gas fuelling stations. According to the latest statistics of the "Natural Gas and Bio vehicle Association" currently the country with the highest number of natural gas filling stations is Italy with about 1049 stations. In Portugal there are only seven and only three provide LNG. This dissertation proposed location of a new station in Portugal. Based on the European project "LNG Blue corridors" This fuel has been a major development through the creation of four routes in Europe for vehicles powered by natural gas, fuel stations and development conditions of heavy goods vehicles using LNG. In this thesis, after a fuel market study analyses, is considered the station of Carregado through LNG and CNG sales made in 2015 with a view to an economic analysis of the investment in the construction of gas station and consumer investment in powered vehicles Natural gas, and an environmental analysis of the reduction of CO2 emissions provided by the exchange of Diesel fuel for LNG or CNG.