Ξήρανση καρυδιού σε ξηραντήριο αερολέβητα και χρήση του κελύφους του καρυδιού ως βιομάζα

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει εκτενώς την ξήρανση αγροτικών προϊόντων, με ειδική έμφαση στην καλλιέργεια και επεξεργασία των καρυδιών στην Ελλάδα, καθώς και την αξιοποίηση των γεωργικών αποβλήτων μέσα στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας. Αφιερώνοντας ένα σημαντικό μέρος στην βιομάζα και τις πρώτες ύλες που σχετίζονται με αυτήν, η εργασία αναλύει τους μετασχηματισμούς της βιομάζας σε ενέργεια και επικεντρώνεται στα συστήματα θέρμανσης που χρησιμοποιούν τη βιομάζα. Προχωρώντας στον σχεδιασμό και τη λειτουργία ξηραντήριων, η εργασία αναφέρεται στους διάφορους τύπους ξηραντήριων που υπάρχουν, όπως ξηραντήρια ρευστοποιημένης κλίνης, θαλάμων με δίσκους, ηλιακά, περιστροφικής κίνησης, λυοφιλίωσης, μικροκυμάτων, τυμπάνου, και σήραγγες ξήρανσης τύπου τούνελ, εξετάζοντας τα χαρακτηριστικά και τις εφαρμογές τους. Ειδικότερα, η μοντελοποίηση της διαδικασίας ξήρανσης παρουσιάζεται με λεπτομέρεια, αποκαλύπτοντας τις θεωρητικές προσεγγίσεις και τις φάσεις της ξήρανσης, καθώς και την εφαρμογή μαθηματικών μοντέλων για την ανάλυση της κινητικής της ξήρανσης. Το κύριο επίκεντρο της εργασίας είναι η ανάλυση των χαρακτηριστικών του κελύφους καρυδιού ως πηγής βιομάζας και η εφαρμογή του σε ένα προηγμένο σύστημα ξήρανσης καρυδιών με τη χρήση αερολέβητα βιομάζας. Αναλύεται η θερμογόνος δύναμη του κελύφους και πώς αυτό μπορεί να αξιοποιηθεί ως βιοκαύσιμο, παρέχοντας μια βιώσιμη και οικονομικά αποδοτική λύση για την ξήρανση καρυδιών. Στο τελευταίο κεφάλαιο, η εργασία προσφέρει μια σύνθετη μοντελοποίηση και ανάλυση της λειτουργίας ενός ξηραντήριου καρυδιού με τη χρήση βιομάζας, συγκρίνοντας την με την λειτουργία ενός συμβατικού ξηραντήριου. Παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της ανάλυσης και διερευνώνται οι λειτουργικές συνθήκες, με ιδιαίτερη έμφαση στην οικονομική και περιβαλλοντική αποδοτικότητα της χρήσης κελύφους καρυδιού ως βιοκαυσίμου. Συνοψίζοντας, η διπλωματική εργασία καταλήγει στην επιβεβαίωση του πλεονεκτήματος της χρήσης βιομάζας, ειδικά του κελύφους καρυδιού, για την ξήρανση καρυδιών σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους, υπογραμμίζοντας τη σημασία της καινοτομίας στις γεωργικές διαδικασίες και την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη στον τομέα της αειφόρου ενεργειακής χρήσης.