کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
5480774 | 1522104 | 2017 | 11 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Closing the low-carbon material loop using a dynamic whole system approach
ترجمه فارسی عنوان
بسته شدن حلقه کم کربن مواد با استفاده از یک سیستم دینامیکی کل سیستم
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
اقتصاد مدرن، زیربنای کم کربن، مواد انتقادی، متابولیسم اجتماعی و اقتصادی،
ترجمه چکیده
گذار به سیستم های انرژی و حمل و نقل کم کربن نیاز به بی سابقه ای از فن آوری های زیربنایی جدید، حاوی مقادیر قابل توجه مواد اولیه حیاتی است. بسیاری از این فن آوری ها بر اساس فن آوری های عمومی هدف قرار می گیرند، مانند آهنرباهای دائمی و موتورهای الکتریکی، که در سراسر سیستم های زیربنایی متفاوت هستند. ابتکارات اقتصادی مدرن که هدف آن ایجاد بهترین شیوه های مدیریت منابع می تواند از این مشترکات تکنولوژیکی از طریق استفاده مجدد و بازسازی اجزای فن آوری در سراسر سیستم های زیربنایی بهره برداری کند. در این مقاله، ما از اجرای چنین فرآیندهای در حال گذار به تولید و حمل و نقل انرژی کم کربن در جزیره وایت انگلستان، تحلیل می کنیم. ما دو سناریو را با استفاده از فن آوری های مختلف انرژی تجدید پذیر مدل سازی می کنیم، با استفاده مجدد از باتری های لیتیوم یونی از وسایل الکتریکی برای ذخیره سازی شبکه متصل به شبکه. تجزیه و تحلیل تمام سیستم که در نظر گرفته شده است زیرساخت های برق و حمل و نقل نشان می دهد که انتخاب بهینه فن آوری های تجدید پذیر می تواند به فرصت های استفاده مجدد از مواد و بازیافت مواد بین سیستم های مختلف زیرساخت بستگی دارد. حمل و نقل مبتنی بر سوخت هیدروژن، استفاده از پلاتین را از مبدل های کاتالیست منسوخ می کند، در حالیکه باتری های لیتیوم یونی می توانند برای ذخیره سازی متصل به شبکه استفاده مجدد شوند، زمانی که دیگر در وسایل نقلیه مفید نیستند. بین بهره وری از استفاده مجدد از فن آوری وجود دارد، که تا سال 2033 به طور کامل نیاز به فن آوری های جدید برای ذخیره سازی متصل به شبکه را از بین می برد و انعطاف پذیری بالاتر از طریق بازیافت در سطح مواد؛ کاهش میزان مصرف اولیه برای لیتیوم در سال 2033 به میزان 51٪ در مقایسه با 30٪ با استفاده مجدد از باتری. این تجزیه و تحلیل ارزش یک روش شناسی را نشان می دهد که نمایه های دقیق فن آوری ها و اجزای آن را با یک رویکرد سیستمیک که شامل چندین سیستم زیربنایی مرتبط با یکدیگر است، ترکیب می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
مهندسی انرژی
انرژی های تجدید پذیر، توسعه پایدار و محیط زیست
چکیده انگلیسی
The transition to low carbon energy and transport systems requires an unprecedented roll-out of new infrastructure technologies, containing significant quantities of critical raw materials. Many of these technologies are based on general purpose technologies, such as permanent magnets and electric motors, that are common across different infrastructure systems. Circular economy initiatives that aim to institute better resource management practices could exploit these technological commonalities through the reuse and remanufacturing of technology components across infrastructure systems. In this paper, we analyze the implementation of such processes in the transition to low carbon electricity generation and transport on the Isle of Wight, UK. We model two scenarios relying on different renewable energy technologies, with the reuse of Lithium-ion batteries from electric vehicles for grid-attached storage. A whole-system analysis that considers both electricity and transport infrastructure demonstrates that the optimal choice of renewable technology can be dependent on opportunities for component reuse and material recycling between the different infrastructure systems. Hydrogen fuel cell based transport makes use of platinum from obsolete catalytic converters whereas lithium-ion batteries can be reused for grid-attached storage when they are no longer useful in vehicles. Trade-offs exist between the efficiency of technology reuse, which eliminates the need for new technologies for grid attached storage completely by 2033, and the higher flexibility afforded by recycling at the material level; reducing primary material demand for Lithium by 51% in 2033 compared to 30% achieved by battery reuse. This analysis demonstrates the value of a methodology that combines detailed representations of technologies and components with a systemic approach that includes multiple, interconnected infrastructure systems.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Cleaner Production - Volume 149, 15 April 2017, Pages 751-761
Journal: Journal of Cleaner Production - Volume 149, 15 April 2017, Pages 751-761
نویسندگان
Jonathan Busch, David Dawson, Katy Roelich,