İklim değişikliğinin en önemli sebeplerinden birisi olan karbondioksit (CO2) emisyonlarının birincil kaynağı, enerji üretiminde kullanılan fosil yakıtlardır. Yanma sonrası oluşan CO2 emisyonlarını azaltmak için, adsorpsiyon prosesinin ve bu proseste özellikle karbon bazlı adsorbanların kullanımının oldukça etkili olduğu kanıtlanmıştır. Bunlardan birisi olan karbon nanotüplerin, adsorpsiyon kapasitesini artırmak için farklı modifikasyonları kullanılmaktadır. Ancak, en uygun modifikasyon türüne karar verirken sadece adsorpsiyon kapasitesi yeterli olmamakta, pek çok teknik kriterin yanında maliyetler de gündeme gelmektedir. Bu nedenle bu çalışmada, çok duvarlı karbon nanotüplerin polietilenimin (PEI), tetraetilenpentamin (TEPA), 3-aminopropiltrieoksilan (APTS) ve pürin takviyeli PEI olmak üzere dört farklı modifikasyonu ele alınmış ve en uygun modifikasyon türünü belirlemek için de çok kriterli karar verme (MCDM) teknikleri kullanılmıştır. Ele alınan kriterler (ön işlem maliyeti, modifikasyon malzemesi maliyeti, enerji ihtiyacı, adsorpsiyon kapasitesi, toplam döngü, adsorpsiyon kapasitesinin düşmesi, desorpsiyon sıcaklığı ve desorpsiyon süresi) SMART (Simple Multi-Attribute Rating Technique) ve CRITIC (Criteria Importance Through Intercritera Correlation) yöntemleri ile ağırlıklandırılmıştır. Modifikasyon alternatifleri, her iki yöntemden elde edilen ağırlıklandırma sonuçlarıyla COPRAS (Complex Proportional Assessment) yöntemi kullanılarak karşılaştırılmıştır. Çalışma sonucunda, dört farklı karbon nanotüp modifikasyonu içinden en uygun seçeneğin pürin takviyeli PEI olduğu belirlenmiştir.
The primary source of carbon dioxide (CO2) emissions, one of the most important causes of climate change, is fossil fuels used in energy production. Adsorption and especially the use of carbonbased adsorbents have proven to be very effective in reducing CO2 emissions after combustion. Different modifications of carbon nanotubes used for this purpose are used to increase the adsorption capacity. However, when deciding on the most suitable modification type, the adsorption capacity alone is not sufficient, besides many technical criteria, costs also become an issue. Therefore, in this study, four different modifications of multi-walled carbon nanotubes such as polyethyleneimine (PEI), tetraethylenepentamine (TEPA), 3-aminopropyltrieoxylane (APTS), and purine-enhanced PEI were discussed and multi-criteria decision making (MCDM) techniques were used to determine the most appropriate modification type. Considered criteria (pretreatment cost, modification material cost, energy requirement, adsorption capacity, total cycle, decrease in adsorption capacity, desorption temperature, and desorption time) were weighted with SMART (Simple Multi-Attribute Rating Technique) and CRITIC (Criteria Importance Through Intercriteria Correlation) methods. The modification alternatives were compared with the weighting results obtained from both methods using the COPRAS (Complex Proportional Assessment) method. As a result of the study, it was determined that the most suitable option among four different carbon nanotube modifications was PEI supplemented with purine.
Primary Language | Turkish |
---|---|
Subjects | Environmental Engineering |
Journal Section | Research Articles |
Authors | |
Publication Date | April 30, 2023 |
Submission Date | July 4, 2022 |
Acceptance Date | March 13, 2023 |
Published in Issue | Year 2023 Volume: 28 Issue: 1 |
Announcements:
30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.