LEE- Enerji Bilim ve Teknoloji-Yüksek Lisans
Bu koleksiyon için kalıcı URI
Gözat
Son Başvurular
1 - 5 / 54
-
ÖgeSürdürülebilirlik uygulamaları ve finansal performans: BİST elektrik endeksinden kanıt(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-07-11)Artan piyasa risklerinin düşük karbonlu bir ekonomiye geçişle ilişkilendirildiği bir dönemde, bu araştırma Türkiye enerji piyasasındaki şirketlerin sürdürülebilirlik performansı ile finansal performansı arasındaki ilişkiyi incelemektedir. Uluslararası finansal kuruluşların hem özel hem de kamu sektörlerinin sürdürülebilir finansmana erişimini kolaylaştırma gerekliliği, Net Sıfır hedeflerine ulaşmanın enerji sektörünün daha sürdürülebilir hale getirilmesine büyük ölçüde bağlı olduğu Türkiye için özellikle önemlidir. Türkiye enerji sektöründeki şirkletlerin piyasa risklerini azaltmak ve finansal istikrarı artırmak için küresel sürdürülebilirlik çabalarıyla uyum sağlamaları gerekmektedir. Çevresel, Sosyal ve Yönetişim (ESG) konusunda halka açık raporlamalar, şirketlerin sürdürülebilirlik uygulamalarını açıklamaları ve sürdürülebilir finansmana erişim için kritik hale gelmiştir. ESG bildirimlerinin derecelendirilmesi; bildirimlerin var olmasına, şeffaflıklarına ve kalitelerine bağlıdır ve ESG derecelendirmeleri bir şirketin sürdürülebilirlik performansının göstergesi olarak konumlanmaktadır. Yüksek ESG skorları, şirketlerin hem finansal hem de iklimle ilgili risklere karşı dayanıklılığının bir ölçüsü olarak görülmektedir. Mevcut küresel manzarada ekonomik türbülans, enerji kıtlığı ve tedarik zinciri kesintileri dikkate alındığında, bu önermenin geçerliliği sorgulanmakta ve yüksek ESG derecelendirmelerine sahip şirketlerin kriz ortamında üstün finansal performans gösterip göstermediği sorusu gündeme gelmektedir. Panel veri regresyon analizi kullanılarak yapılan çalışmada, 2019'dan 2022'ye kadar BİST XELKT endeksinde yer alan 20 enerji şirketinin finansal ve sürdürülebilirlik performansı değerlendirilmiştir. Sürdürülebilirlik performansını ölçmek için Refinitiv'in ESG skorları ve finansal performansı değerlendirmek için aktif karlılığı (ROA) kullanılmıştır. Kontrol değişkenleri arasında kaldıraç oranı ve şirket büyüklüğü yer alırken, kukla değişkenler piyasa riski maruziyetini, alt sektörleri ve BİST Sürdürülebilirlik Endeksi dahiliyetini temsil etmektedir. Literatür taraması, ESG performansının finansal performans üzerindeki etkisine ilişkin karışık sonuçlar ortaya koymakta olup, pozitif, negatif ve nötr ilişkilerin farklı derecelerini göstermektedir. Bu sonuçların çeşitliliği, ESG ile finansal performans arasındaki ilişkinin karmaşıklığını ve çok yönlülüğünü göstermektedir. Sürdürülebilirlik ve finansal performans arasındaki ilişkiyi daha derinlemesine incelemek için çalışma iki farklı senaryoyu ele almaktadır. İlk senaryoda, BIST XELKT endeksine dahil olan tüm şirketler analiz edilmektedir. Bu kapsamlı analiz, ESG faktörlerinin finansal metrikleri nasıl etkilediğine dair genel bir anlayış sağlamaktadır. İkinci senaryoda ise incelenen zaman aralığı boyunca sıfırdan büyük ESG puanlarına sahip BİST XELKT endeksindeki "Sorumlu" şirketlere odaklanılmaktadır. Bu analiz, ESG raporlamasına aktif olarak katılan şirketler için sürdürülebilirlik uygulamalarının finansal performans üzerindeki etkisini daha detaylı inceleme imkanı sunmaktadır. İlk senaryoda, tüm örneklemin analizi birkaç önemli içgörü ortaya koymaktadır. Genel ESG performansı, ROA ile ölçülen finansal performans üzerinde anlamlı bir etki göstermemektedir. Bu durum, daha geniş piyasa için ESG girişimlerinin tek başına finansal başarıyı sağlamak için yeterli olmayabileceğini göstermektedir. Ancak, çalışma ESG bileşenleri içinde farklı etkiler belirlemektedir. Jeopolitik manzara da finansal sonuçların şekillenmesinde kritik bir rol oynamaktadır. Rusya-Ukrayna savaşının Türk enerji şirketlerinin karlılığı üzerindeki olumlu etkisi, sektörün jeopolitik gerilimlerden kaynaklanan piyasa fırsatlarını değerlendirme yeteneğini ortaya koymaktadır. Bu bulgu, dış jeopolitik faktörler ile finansal performans arasındaki karmaşık etkileşimi vurgulamaktadır. Ayrıca, çalışma yüksek kaldıraç oranının karlılığı olumsuz etkilediğini göstermekte, bu da yüksek borç seviyeleriyle ilişkili finansal risklerin önemini vurgulamaktadır. Bu sonuçlar, şirketlerin riskleri azaltmak ve karlılığı optimize etmek için finansal yapılarını dengelemeleri gerektiğini önermektedir. İkinci senaryoda odak sıfırdan büyük ESG puanlarına sahip "Sorumlu" şirketlere kaymaktadır. Bu analiz, sürdürülebilirlik uygulamalarına aktif katılımın finansal performansı nasıl etkilediğine dair daha derinlemesine içgörüler sunmaktadır. Bu şirketler için, hem genel ESG performansı hem de Sosyal (S) bileşeni ROA üzerinde olumlu etki göstermektedir. Bu pozitif ilişki, sosyal sorumluluk ve bütünsel ESG yönetimini iş yapışına dahil etmiş şirketlerin daha yüksek finansal performans sergilediğini göstermektedir. Bu girişimlerin faydaları muhtemelen iyileştirilmiş marka itibarı, müşteri sadakati ve operasyonel verimliliklerden kaynaklanmaktadır. Çevresel (E) bileşen ROA ile negatif bir ilişki göstererek çevresel girişimlerin ön maliyetler veya operasyonel kısıtlamalar nedeniyle finansal metrikleri geçici olarak olumsuz etkileyebileceğini ortaya koymuştur. "Sorumlu" şirketlerin analizi, kaldıraç oranının da finansal performans üzerinde önemli bir rol oynadığını ortaya koymaktadır. Yüksek kaldıraç karlılığı olumsuz etkilemekte, dengeli bir sermaye yapısının önemini vurgulamaktadır. Bu bulgular, "sorumlu" şirketlerin sürdürülebilirlik uygulamalarının yanı sıra finansal ihtiyatı da önceliklendirmeleri gerektiğini göstermektedir.
-
ÖgeTürkiye'de elektrikli araç tercihini etkileyen faktörler ve otomobil kaynaklı sera gazı emisyonları(Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, 2024-01-12)Fosil yakıt kaynaklarının sınırlı olmaları ve sera gazı emisyonununa neden olmalarından dolayı çeşitli sürdürülebilir enerji kaynaklarına yönelinmektedir. Elektrik üretiminde güneş, rüzgâr, hidroelektrik, jeotermal ve biokütle gibi yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelinirken, ısıtma ve soğutma sistemlerinde ise ısı pompası sistemine yönelinmektedir. Ulaşım sektöründe ise bu enerji dönüşümünü elektrifikasyon takip etmektedir. Kara ulaşımının ve bireysel ulaşımın en önemli parçası olan otomobillerimiz, bu doğrultuda elektrikli ve hibrit otomobillere evrilmektedir. Dünyanın yaşanabilir bir geleceğe sahip olması için mevcut sera gazı emisyon değerlerinin düşürülmesi gerektiği kabul edilmiştir. Ulaşım emisyonlarının azaltılmasına sebep olabilecek en büyük faktör elektrikli araçlara geçiştir. Bu çalışma kapsamında insanların bu durumun ne kadar farkında oldukları ve elektrikli araçların sera gazı emisyon üretimine etkileri incelenmiştir. Elektrikli araçlar; tam elektrikli araçlar, hibrit elektrikli araçlar, şarj edilebilir hibrit araçlar ve hafif hibrit araçlar olarak farklı kategorilerde değerlendirilmektedir. Bu tez çalışmasında elektrikli araçların çalışma mekanizmaları ve şarj yöntemleri incelenmiştir. Kullanılan elektrikli araçların ve şarj yöntemlerinin ABD, AB, Çin ve Türkiye'deki durumları incelenmiştir. Bu ülkelerdeki şarj alt yapısı ve elektrikli araç tercihleri değerlendirilmiştir. En fazla tercih edilen elektrikli araç üreticisi firmalarından bahsedilmiştir. Bununla birlikte ABD, AB, Çin ve Türkiye'deki elektrikli araç politikaları ile desteklerinden bahsedilmiş ve Türkiye'nin mevcut vergi düzenlemeleri verilmiştir. Değerlendirme kısmında uygulanan politikalar karşılaştırılmış ve Türkiye için politika önerilerinde bulunulmuştur. Tez çalışması çerçevesinde Türk vatandaşlarının elektrikli araçlara olan bakış açısını anlayabilmek için bir anket çalışması yapılmıştır. Bu anket çalışmasında insanların elektrikli araç tercihinde etken olan faktörleri, ülkede uygulanan mevcut vergi politikasından memnuiyetlerini ve tüketicilerin olası destek programlarından beklentilerini anlayabilmek için, varsa mevcut otomobilleri ve almayı düşündükleri otomobil ile ilgili sorular sorulmuştur. Anketimize toplam 350 kişi katılmış olup anketimiz internet üzerinden ve İTÜ Ayazağa Yerleşkesinde yüz yüze olarak yapılmıştır. Bu anket çalışmasının sonuçları Türkiye Cumhuriyeti'nin mevcut elektrikli araç politikasıyla birlikte değerlendirilmiş ve Türkiye için politika önerileri geliştirilmiştir. Anket sonuçlarına ek olarak TÜİK verilerinden yola çıkılarak Türkiye için otomobil kaynaklı sera gazı emisyon değerleri hesaplanmıştır. Elektrikli araçlara geçişin her geçen gün artması beklendiği için elektrikli araç oranının artığı senaryolar için hesaplamalar yapılmıştır. Buna ek olarak şarj istasyonlarının kullandığı elektriğin yenilenebilir kaynaklardan karşılanması durumunda sera gazı emisyon değerleri hesaplanmıştır. Hesaplamalar ve anket sonuçları neticesinde Türkiye'nin elektrikli araç politikaları ve bunun emisyon değerlerine olan etkileri yorumlanmıştır.
-
ÖgeIsı borusu tabanlı bir atık ısı geri kazanım uygulaması(Graduate School, 2024-06-13)Enerji iş yapabilme kapasitesidir. Yaşamımızın vazgeçilmez bir parçasıdır. Hayati önem taşıyan bu kavram ne yazık ki sınırsız değildir. Artan dünya nüfusu, ülkelerin ekonomik ve siyasi politikaları ve sanayileşme enerji kaynaklarının yavaş yavaş tükenme noktasına gelmesine neden olmuştur. Bu azalma enerjinin nasıl verimli kullanılabileceğini sorgulatmıştır. Atık Isı Geri Kazanımı (Waste Heat Recovery - WHR), çeşitli endüstriyel süreçlerden veya ısı üretilen ancak etkili bir şekilde kullanılmayan diğer kaynaklardan ortaya çıkan ısıyı yakalama ve kullanma sürecidir. Atık ısı geri kazanımının amacı, bu başka türlü boşa giden ısıl enerjiyi elektrik, buhar veya sıcak su gibi kullanışlı formlara dönüştürmektir. Böylece, endüstriler enerji verimliliğini artırabilir, enerji maliyetlerini azaltabilir ve çevresel etkilerini en aza indirebilir. Atık ısı geri kazanım sistemleri genellikle ısı değiştiricilerin kullanımını içerir. Bu, yakalanan ısıyı çeşitli uygulamalar için kullanılabilecek bir çalışma akışkanına transfer eder. Atık ısı kaynakları arasında endüstriyel süreçlerden gelen egzoz gazları, güç üretiminde motor egzozları ve imalat süreçlerinde oluşan ısı yer almaktadır. Kazan ve fırınların yanma odası besleme havasının ısıtılmasında kullanılan reküparatörler, sıcaklık farkı altında gerilim indükleyen yarı iletken bazlı termoelektrik jeneratörler, düşük entalpi bölgesindeki düşük kaynama noktaya sahip sıvıların kullanıldığı organik Rankine çevrimi içeren güç santralleri, soğutma çevrimi içeren absorpsiyonlu soğutucular ve genel olarak yüksek verimli ısı pompaları, atık ısı geri kazanım teknolojilerinin kullanıldığı sistemlere örnek olarak verilebilir. Isı boruları, ısıyı bir yerden başka bir yere transfer etmek için faz değişimi prensiplerine dayanan yüksek verimli ısı transfer cihazlarıdır. Bir ısı borusu genellikle bir çalışma akışkanını içeren vakum altında kapatılmış bir tüp veya konteynerden oluşur. Isı borusu, çalışma akışkanının sıvı fazdan buhar fazına ve geri dönmesi esasına dayanır. Sırasıyla, ısı kaynağından gelen ısının, ısı borusunun buharlaştırıcı bölümünde çalışma akışkanının buharlaşması, buharlaşan sıvının, ısı borusunun daha serin ucuna ilerleyerek ısıl enerjinin ısı kaynağından uzaklaştırılması, soğutucu bölümde buharın, ısısını bırakıp sıvıya dönüşmesi ve kılcallık etkisi ile sıvının buharlaştırıcıya geri göndermesi süreçlerini içerir. Bu döngünün tekrar edildiği ısı boruları, sıcaklık düşüşünü minimumda tutarak uzun mesafelerde ısı transfer etme yetenekleri nedeniyle, elektronik soğutma, uzay aracı termal kontrolü ve endüstriyel atık ısı geri kazanım sistemleri gibi uygulamalarda verimli bir şekilde kullanılır. Uygulamalarda ısı borusu performansının daha da iyileştirilmesi amacıyla iç yapısında malzeme ve tasarım bağlı çalışmalar gerek sayısal gerekse deneysel olarak yürütülmeye devam etmektedir. Özellikle atık ısı geri kazanım uygulamalarında etkinlik değeri yüksek ısı değiştiricileri kilit rol üstlenmektedir. Bu noktada oldukça yüksek ısıl iletkenlikleri, harici enerji kaynağına ihtiyaç duymayan pasif çalışma koşulları, yüzey boyunca neredeyse sabit sıcaklık profili, hafif ve kompakt oluşları, uzun ömürleri, kriyojenik bölge ile yüzlerce dereceye ulaşabilen yüksek sıcaklık bölgesi arasında geniş çalışma aralığı, düşük maliyetli ve çevreye duyarlı olması gibi birçok avantajı nedeniyle ısı boruları, ısı değiştiricisi teknolojilerinde geleceğinde önemli bir yere sahip olacaktır. Bu çalışmada, çelik endüstrisinde kullanılan tavlama fırınlarının bacalarından çıkan atık ısıdan sıcak su eldesi için klasikleşmiş yöntemlerden çok daha hızlı bir şekilde ısı ve enerjiyi başka bir yere taşıyabilen ısı borularının kullanıldığı bir ısı değiştirici tasarımı gerçekleştirilmiştir. Söz konusu fabrikada bulunan tünel tipi tavlama fırınının baca gazındaki atık ısı tasarımı yapılan ısı değiştiricisi ile üretimin son aşaması olan yıkama tünelinde kullanılacak suyun istenilen sıcaklık değerine kadar ısıtılması planlanmaktadır. Bu aşamada yıkama tünelinde kullanılan sıcak su kazanlarındaki suyun ısıtılması için söz konusu yüksek sıcaklıktaki atık gaz ile düşük sıcaklıktaki su hattı arasında tasarımı yapılacak ısı borulu eşanjörün tasarım parametreleri ele alınmıştır. İlk aşamada tekil bir ısı borusunun literatürde yer alan modeller yardımıyla toplam ısıl direnç değeri hesaplanmıştır. Isı borusunun evaporatör ve kondenser bölümlerinin dış akış ve iç akış kısımlarında taşınım malzeme boyunca iletimle olan ısı transferi ile ısı borusu içindeki gerçekleşen faz geçişi göz önüne alınarak toplamda yedi adet ısıl direnç devresi kurularak toplam ısıl direnç belirlenmiştir. İkinci aşamada ise yıkama suyu sıcaklığı talebi ve baca gazı sıcaklığı bilgilerinden hareketle ısı değiştiricisinde kullanılacak gerekli ısı borusu sayısı ve konfigürasyonu belirlenmiştir. Bu bağlamda literatürde sıklıkla kullanılan ortalama logaritmik sıcaklık farkı (LMTD) ve ısı etkinlik – transfer birim sayısı (-NTU) adlı iki farklı yaklaşım ele alınarak konvansiyonel olmayan bu ısı değiştiricine ait tasarım parametreleri hesaplanmıştır. Çıkış sıcaklık değerleri belirli olmadığından öncelikle belli kabuller altında -NTU metodu ile ısı akısı ve çıkış sıcaklıkları belirlenmiş sonrasında ise LMTD yönteminde hesaplana ısı akısı değerine yaklaştıran ortalama düzeltme faktörü elde edilmiştir. Modellerde yapılan kabullerin, tasarım aşamasına etkisi ayrıca incelenmiştir. Son bölümde ise bu tasarım için analitik modeller yardımıyla ısıl performansa etkiyen faktörlerin parametrik analizi yapılmıştır. Atık baca gazına ait kütlesel debi değerinin ısı değiştiricisi etkinliğine etkisi incelenmiştir. Ek olarak daha düşük atık hava sıcaklıklarının yıkama suyu çıkış sıcaklığı değerine etkisi tartışılarak farklı tasarım parametreleri için ilgili değer aralıkları saptanmıştır. Bu tez çalışması, atık ısı geri kazanımının endüstriyel üretim sektöründe ısıl talebin beraberinde getirdiği maliyetlerin azaltılması, çevreye daha duyarlı bir üretimin sağlanması, kaynak tasarrufunun arttırılması gibi yararların daha geniş bir ölçekte yayılmasına katkı sağlayacak sistemlerin ana bileşeni olan ısı değiştiricilerinde konvansiyonel türlere alternatif olarak ısı borularının kullanılmasının önemini vurgulamaktadır. Gelecek çalışmalar kapsamında ise ısı borusu tabanlı ısı değiştiricisinin sayısal model ile deneysel yapılacak prototip çalışmaları ise uygulamanın hayata geçirilmesi hedeflenmektedir.
-
ÖgeModelling and simulation of the pem fuel cell on mq1- predator unmanned air vehicle(Graduate School, 2024-08-07)In today's world, the Unmanned Aerial Vehicle (UAV) is becoming more and more important for both military and civilian purposes. Due to its size, which is similar to that of a general aviation aircraft, and its lengthy endurance (several days), it can operate without a human pilot for extended periods of time while carrying significant payloads and instrumentation. However, at that time, electrical unmanned aerial vehicles (UAVs) were growing in popularity because they contributed to reducing carbon dioxide emissions and enabling more sustainable aviation. These UAVs are primarily powered by hydrocarbon fuels, and their design is heavily limited by the reciprocating engines used in general aviation, which are made for entirely different requirements. Considerable research has been done on the design implications that come from using electric propulsion in a wide range of unmanned air vehicles. Due to threats like climate change and the disruption of natural equilibrium, decarbonized energy sources are becoming very popular and they are supported by government investments and incentives. This is done in an effort to lessen reliance on fossil fuels. Infrastructure-wise, renewable energy solutions are expensive. They have, meanwhile, been keeping up their technological advancement quite rapidly. With the help of new technical advancements, the goal is to make those systems more efficient and so reduce the initial investment expenses. The primary determinant of a UAV performance in case the air vehicle is integrated with PEMFC system is energy which has huge effect on mission capability of the air vehicle. Proton exchange membrane (PEM) fuel cells are designated as the principal power source for electrified unmanned aerial vehicles (UAVs) because they have a significantly higher power density than other fuel cell types and a larger potential for use in high altitude long endurance (HALE) UAV flights. The aviation industry is mostly to blame for the majority of the emission gasses from fossil fuels that are released into the atmosphere. Since fuel cell powered air vehicles frequently have PEM type fuel cells, only water vapor is released to the atmosphere of the MEA during electrochemical reaction. Using hydrogen as fuel over fossil fuels is considered as a substantial alternative in reducing detrimental emissions to the environment. Many studies are being conducted now with the purpose of developing fuel cell technology's longevity and efficiency for the aviation sector. Since, PEMFC is very efficient, emits no emissions, and can function at low temperatures, it is a highly productive source of electricity for more and all-electric air vehicles. Finding a direct experimental estimate of the PEM fuel cell's real performance using a variety of characteristics and operating conditions, such as chemical reactions, fuel pressure, working temperature, and humidity, is difficult, though. As a result, modeling is crucial to comprehending PEM fuel cell operational performance. In order to achieve this meet, energy-related procedure for unmanned airvehicle which are designed with a specific fuel cell type was investigated in this work. First, UAV's mission profile and specifications were established. Based on mission objectives, the MQ-1 Predator was chosen as a reference, and some input characteristics were taken for granted. This thesis could be helpful for ongoing and upcoming research. The models are generated based on relevant studies which have been conducted up to now. The study includes modelling for not only for membrane electrode assmebly but also humidifier, anode and cathode sides, hydrogen source and oxygen sources. Therefore, it can be truly interpreted that the models of each equipment integrated in PEM fuel cell stack will be great guidance for the other users who are being worked on.
-
ÖgeImprovement of the energy efficiency of a trombe wall using nano enhanced phase change material(Graduate School, 2024-05-09)The Trombe wall is built using materials that have a higher thermal capacity to gather solar energy and materials that have a lengthy energy storage capacity. The researchers presented many designs for improving Trombe wall performance. One of several designs is to use phase change materials in Trombe wall design. To keep the heat gained from solar radiation and use it to heat the structure at night. A different design of a Trombe wall with phase change material is evaluated in this study. To boost the performance of the phase transition material, nano enhanced materials with high thermal conductivity were chosen to quicken the process of energy transfer. Organic PCM, which is recyclable, economically effective, chemically stable, and has a wide temperature range, was chosen as a phase change material. N-octadecane was employed as the phase change material, and n-octadecane with nano enhancement of Expanded Graphite was chosen for the NePCM. To improve the heat gain by solar radiation, pyrolytic graphite was chosen as Trombe wall material as it has high thermal conductivity. Finite Element Method simulations are performed on the Trombe wall model. Istanbul, Türkiye, weather data was collected. For the computations, average monthly solar radiation, daylight hours, ambient temperature, and wind speed were used. The initial room temperature was taken as 18°C. Simulations were run for the coldest 7 months, and room, NePCM, and Trombe wall temperatures were measured. The coldest months, December, January, and February, saw increases of 1.57°C, 1.23°C, and 1.40°C, respectively. Another simulation was performed with n-octadecane as the PCM without nano enhancement. This simulation focused on n-octadecane PCM with no nano-enhancement components. This simulation uses the same weather data, the Trombe wall design, room layout, and material properties to those utilized in the first NePCM simulation. A comparison of NePCM and PCM for the room, Trombe Wall, and PCM was carried out. While the differences between NePCM (nano-enhanced) and non-NePCM situations were minor in January, February, and December, March showed the most apparent discrepancy. This pattern can be traced to the interaction of two factors: Despite having less sunshine than April, March had a greater level of solar radiation. This increased solar input to the Trombe wall's thermal gain exacerbated the temperature disparity seen with NePCM. The latent heat storage capability of NePCM most certainly played an important influence in March. During periods of intense solar radiation, the PCM absorbed and stored thermal energy, gradually releasing it during cooler parts of the day or on subsequent days when solar input was limited. This latent heat buffer allowed for a more sustained temperature increase than in circumstances lacking NePCM. For the seven months, the average energy gain of the NePCM was 16% higher than the PCM. This development can be attributed to improved thermal conductivity and heat transfer potential, facilitated by the nano-designed structure of the NePCM, which allows for more efficient absorption and retention of thermal energy within the material. It was determined that nano enhanced phase change material is more efficient than non-nano enhanced phase change material.