• Energy Research
• 2016-2025close

Selon la politique malaisienne en matière de biocarburants, les carburants renouvelables sont essentiels pour la durabilité énergétique du secteur des transports à l'avenir. Cette étude visait à évaluer le potentiel de production de bioéthanol à partir du manioc Sri Kanji 1 en Malaisie en termes d'efficacité énergétique et de renouvelables, ainsi qu'à estimer la réduction potentielle des émissions de gaz à effet de serre (GES) en équivalent CO2. Le processus de production de bioéthanol à partir du manioc comprend la culture du manioc, la production d'éthanol et le transport dans lequel la consommation d'énergie primaire a été prise en compte. Le bilan énergétique net (NEB) et le ratio énergétique net (ner) de 25,68 MJ/L et 3,98, respectivement, ont indiqué que la production de bioéthanol à partir du manioc Sri Kanji 1 en Malaisie était économe en énergie. Du point de vue environnemental, les résultats du bilan des GES ont révélé que la production et la distribution de 1 L d'éthanol combustible de manioc (CFE) pourraient réduire les émissions de GES de 73,2 %. Bien que jugé prometteur dans la présente étude, le manioc Sri Kanji 1 en tant que matière première du bioéthanol devrait être étudié plus avant en construisant une usine d'éthanol réelle pour obtenir des données réelles. De acuerdo con la política de biocombustibles de Malasia, los combustibles renovables son cruciales para la sostenibilidad energética en el sector del transporte en el futuro. Este estudio tuvo como objetivo evaluar el potencial de la producción de bioetanol a partir de yuca Sri Kanji 1 en Malasia en términos de eficiencia energética y renovabilidad, así como estimar la posible reducción de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en CO2 equivalente. El proceso de producción de bioetanol a partir de yuca incluye el cultivo de yuca, la producción de etanol y el transporte en el que se consideró el consumo de energía primaria. El balance energético neto (NEB) y la relación energética neta (Ner) de 25,68 MJ/L y 3,98, respectivamente, indicaron que la producción de bioetanol a partir de yuca Sri Kanji 1 en Malasia era energéticamente eficiente. Desde la perspectiva ambiental, los resultados del balance de GEI revelaron que la producción y distribución de 1 L de etanol combustible de yuca (CFE) podría reducir las emisiones de GEI en un 73,2%. Aunque se encontró prometedor en el presente estudio, la yuca Sri Kanji 1 como materia prima de bioetanol debe investigarse más a fondo mediante la construcción de una planta de etanol real para obtener datos de la vida real. According to the Malaysia's biofuel policy, renewable fuels are crucial for energy sustainability in the transportation sector in the future. This study was aimed to evaluate the potential of bioethanol production from Sri Kanji 1 cassava in Malaysia in terms of energy efficiency and renewability, as well to estimate the potential greenhouse gas (GHG) emissions reduction in CO2 equivalent. Bioethanol production process from cassava includes cassava farming, ethanol production, and transportation in which the primary energy consumption was considered. The Net Energy Balance (NEB) and Net Energy Ratio (NER) of 25.68 MJ/L and 3.98, respectively, indicated that bioethanol production from Sri Kanji 1 cassava in Malaysia was energy efficient. From the environmental perspective, the GHG balance results revealed that the production and distribution of 1 L of Cassava Fuel Ethanol (CFE) could reduce GHG emissions by 73.2%. Although found promising in the present study, Sri Kanji 1 cassava as bioethanol feedstock should be further investigated by constructing an actual ethanol plant to obtain real life data. وفقًا لسياسة الوقود الحيوي في ماليزيا، يعد الوقود المتجدد أمرًا بالغ الأهمية لاستدامة الطاقة في قطاع النقل في المستقبل. كانت هذه الدراسة تهدف إلى تقييم إمكانات إنتاج الإيثانول الحيوي من الكسافا Sri Kanji 1 في ماليزيا من حيث كفاءة الطاقة وقابليتها للتجديد، وكذلك لتقدير الانخفاض المحتمل لانبعاثات غازات الدفيئة في مكافئ ثاني أكسيد الكربون. تشمل عملية إنتاج الإيثانول الحيوي من الكسافا زراعة الكسافا وإنتاج الإيثانول والنقل الذي تم فيه النظر في استهلاك الطاقة الأولية. أشار صافي ميزان الطاقة (NEB) ونسبة الطاقة الصافية (NER) البالغة 25.68 ميجا جول/لتر و 3.98 على التوالي إلى أن إنتاج الإيثانول الحيوي من المنيهوت Sri Kanji 1 في ماليزيا كان موفرًا للطاقة. من المنظور البيئي، كشفت نتائج توازن غازات الدفيئة أن إنتاج وتوزيع 1 لتر من إيثانول وقود الكسافا (CFE) يمكن أن يقلل من انبعاثات غازات الدفيئة بنسبة 73.2 ٪. على الرغم من أنه وجد واعدًا في الدراسة الحالية، إلا أنه يجب إجراء مزيد من التحقيق في الكسافا كمادة وسيطة للإيثانول الحيوي من خلال بناء مصنع إيثانول فعلي للحصول على بيانات واقعية.

This study aimed to conduct a techno-economic performance and optimisation analysis of grid-connected PV, wind turbines, and battery packs for Syiah Kuala University, situated at the tip of Sumatra island in the tsunami-affected region. The simulation software Hybrid Optimisation Model for Electric Renewables (HOMER) was used to analyse and optimise the renewable energy required by the institution. The methodology began with the location specification, average electric load demand, daily radiation, clearness index, location daily temperature, and system architecture. The results revealed that the energy storage system was initially included in the simulation, but it was later removed in order to save money and optimise the share of renewable energy. Based on the optimisation results, two types of energy sources were chosen for the system, solar PV and wind turbine, which contributed 62% and 20%, respectively. Apart from the renewable energy faction, another reason for the system selection is cost of energy (CoE), which decreased to $0.0446/kWh from $0.060/kWh. In conclusion, the study found that by connecting solar PV and wind turbines to the local grid, this renewable energy system is able to contribute up to 82% of the electricity required. However, the obstacle to implementing renewable energy in Indonesia is the cheap electricity price that is mainly generated using cheap coal, which is abundantly available in the country.

Les bâtiments représentent une quantité importante de consommation d'énergie, ce qui entraîne des problèmes d'émissions mondiales et de changement climatique. Ainsi, la gestion de l'énergie dans un bâtiment est de plus en plus explorée en raison de son potentiel important de réduction des dépenses globales d'électricité pour les consommateurs et d'atténuation des émissions de carbone. En ligne avec cela, un plus grand contrôle et une optimisation de la gestion de l'énergie intégrée aux ressources énergétiques renouvelables sont nécessaires pour améliorer l'efficacité énergétique des bâtiments tout en satisfaisant le confort de l'environnement intérieur. Même si des mesures sont prises pour réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments avec plusieurs techniques d'optimisation et de contrôle, certains problèmes restent non résolus. Par conséquent, ce travail fournit un examen complet des méthodes de contrôle conventionnelles et intelligentes en mettant l'accent sur leur classification, leurs caractéristiques, leur configuration, leurs avantages et leurs inconvénients. Cet examen examine de manière critique les différents objectifs et contraintes d'optimisation en ce qui concerne la gestion du confort, la consommation d'énergie et la planification. En outre, la revue décrit les différentes approches méthodologiques des algorithmes d'optimisation utilisés dans la gestion de l'énergie des bâtiments. Les contributions du contrôleur et de l'optimisation dans la gestion de l'énergie des bâtiments avec la relation des objectifs de développement durable (ODD) sont expliquées rigoureusement. Des discussions sur les principaux défis des méthodes existantes sont présentées afin d'identifier les lacunes pour les recherches futures. L'examen fournit des orientations futures efficaces qui seraient bénéfiques pour les chercheurs et les industriels afin de concevoir un contrôleur optimisé efficacement pour la gestion de l'énergie du bâtiment en vue de cibler les ODD. Los edificios representan una cantidad significativa de consumo de energía que conduce a los problemas de las emisiones globales y el cambio climático. Por lo tanto, la gestión de la energía en un edificio se explora cada vez más debido a su importante potencial para reducir los gastos generales de electricidad para los consumidores y mitigar las emisiones de carbono. En línea con ello, se requiere un mayor control y optimización de la gestión energética integrada con los recursos energéticos renovables para mejorar la eficiencia energética del edificio a la vez que se satisface el confort del entorno interior. A pesar de que se están tomando medidas para reducir el consumo de energía en edificios con varias técnicas de optimización y control, algunos problemas siguen sin resolverse. Por lo tanto, este trabajo proporciona una revisión exhaustiva de los métodos de control convencionales e inteligentes con énfasis en su clasificación, características, configuración, beneficios e inconvenientes. Esta revisión investiga críticamente los diferentes objetivos y restricciones de optimización con respecto a la gestión del confort, el consumo de energía y la programación. Además, la revisión describe los diferentes enfoques metodológicos de los algoritmos de optimización utilizados en la gestión energética de los edificios. Se explican de forma rigurosa los aportes del controlador y la optimización en la gestión energética del edificio con la relación de los objetivos de desarrollo sostenible (ODS). Se presentan discusiones sobre los desafíos clave de los métodos existentes para identificar las brechas para futuras investigaciones. La revisión ofrece algunas direcciones futuras efectivas que serían beneficiosas para los investigadores e industriales para diseñar un controlador optimizado de manera eficiente para la gestión de la energía de los edificios hacia la consecución de los ODS. Buildings account for a significant amount of energy consumption leading to the issues of global emissions and climate change. Thus, energy management in a building is increasingly explored due to its significant potential in reducing the overall electricity expenses for the consumers and mitigating carbon emissions. In line with that, the greater control and optimization of energy management integrated with renewable energy resources is required to improve building energy efficiency while satisfying indoor environment comfort. Even though actions are being taken to reduce the energy consumption in buildings with several optimization and controller techniques, yet some issues remain unsolved. Therefore, this work provides a comprehensive review of the conventional and intelligent control methods with emphasis on their classification, features, configuration, benefits, and drawbacks. This review critically investigates the different optimization objectives and constraints with respect to comfort management, energy consumption, and scheduling. Furthermore, the review outlines the different methodological approaches to optimization algorithms used in building energy management. The contributions of controller and optimization in building energy management with the relation of sustainable development goals (SDGs) are explained rigorously. Discussions on the key challenges of the existing methods are presented to identify the gaps for future research. The review delivers some effective future directions that would be beneficial to the researchers and industrialists to design an efficiently optimized controller for building energy management toward targeting SDGs. تمثل المباني كمية كبيرة من استهلاك الطاقة مما يؤدي إلى قضايا الانبعاثات العالمية وتغير المناخ. وبالتالي، يتم استكشاف إدارة الطاقة في المبنى بشكل متزايد بسبب إمكاناته الكبيرة في تقليل نفقات الكهرباء الإجمالية للمستهلكين والتخفيف من انبعاثات الكربون. وتماشياً مع ذلك، يلزم زيادة التحكم في إدارة الطاقة المتكاملة مع موارد الطاقة المتجددة وتحسينها لتحسين كفاءة استخدام الطاقة في المباني مع إرضاء راحة البيئة الداخلية. على الرغم من اتخاذ إجراءات لتقليل استهلاك الطاقة في المباني باستخدام العديد من تقنيات التحسين والتحكم، إلا أن بعض المشكلات لا تزال دون حل. لذلك، يوفر هذا العمل مراجعة شاملة لأساليب التحكم التقليدية والذكية مع التركيز على تصنيفها وميزاتها وتكوينها وفوائدها وعيوبها. تبحث هذه المراجعة بشكل نقدي في أهداف وقيود التحسين المختلفة فيما يتعلق بإدارة الراحة واستهلاك الطاقة والجدولة. علاوة على ذلك، تحدد المراجعة الأساليب المنهجية المختلفة لخوارزميات التحسين المستخدمة في بناء إدارة الطاقة. يتم شرح مساهمات المراقب والتحسين في بناء إدارة الطاقة مع العلاقة بين أهداف التنمية المستدامة (SDGs) بدقة. يتم تقديم مناقشات حول التحديات الرئيسية للطرق الحالية لتحديد الثغرات للبحث في المستقبل. تقدم المراجعة بعض الاتجاهات المستقبلية الفعالة التي ستكون مفيدة للباحثين والصناعيين لتصميم وحدة تحكم محسنة بكفاءة لبناء إدارة الطاقة نحو استهداف أهداف التنمية المستدامة.

Growing concern on global warming directly related to CO2 emissions is steering the implementation of carbon capture and storage (CCS). With Malaysia having an estimated 37 Tscfd (Trillion standard cubic feet) of natural gas remains undeveloped in CO2 containing natural gas fields, there is a need to assess the viability of CCS implementation. This study performs a techno-economic analysis for CCS at an offshore natural gas field in Malaysia. The framework includes a gas field model, revenue model, and cost model. A techno-economic spreadsheet consisting of Net Present Value (NPV), Payback Period (PBP), and Internal Rate of Return (IRR) is developed over the gas field’s production life of 15 years for four distinctive CO2 capture technologies, which are membrane, chemical absorption, physical absorption, and cryogenics. Results predict that physical absorption solvent (Selexol) as CO2 capture technology is most feasible with IRR of 15% and PBP of 7.94 years. The output from the techno-economic model and associated risks of the CCS project are quantified by employing sensitivity analysis (SA), which indicated that the project NPV is exceptionally sensitive to gas price. On this basis, the economic performance of the project is reliant on revenues from gas sales, which is dictated by gas market price uncertainties.

Commercialization of bioethanol has recently intensified due to its market stability, low cost,sustainability, alternative fuel energy composition, greener output and colossal fossil fuel depletion. Recently, because of greenhouse intensity worldwide, many researches are ongoing to reprocess the waste as well as turning down the environmental pollution. With this scenario, the invention of bioethanol was hailed as a great accomplishment to transform waste biomass to fuel energy and in turn reduce the massive usages of fossil fuels. In this study, our review enlightens various sources of plant-based waste feed stocks as the raw materials for bio ethanol production because they do not adversely impact the human food chain. However, the cheapest and conventional fermentation method, yeast fermentation is also emphasized here notably for waste biomass-to-bio ethanol conversion. Since the key fermenting agent, yeastis readily available in local and international markets, it is more cost-effective in comparison with other fermentation agents. Furthermore, yeasthas genuine natural fermentation capability biologically and it produces zero chemical waste. This review also concerns a detailed overview of the biological conversion processes of lignocellulosic waste biomass-to-bio ethanol, the diverse performance of different types of yeasts and yeast strains, plus bioreactor design, growth kinetics of yeast fermentation, environmental issues, integrated usages on modern engines and motor vehicles, as well as future process development planning with some novel co-products.

Abstract Many countries around the world are planning to reach 100% renewable energy (RE) use by 2050. In this context and due to the recent sharp increase in RE utilization in the global energy mix along with its progressive impact on the world energy sector, the evaluation and investigation of its effect on achieving sustainable development goals (SDGs) are not covered sufficiently. Here, we present an assessment of the emerging role of RE utilization and artificial intelligence (AI) toward achieving SDGs. A total of 17 SDGs were divided into three groups, namely, environment, society, and economy, as per the three key pillars of sustainable development. The RE has a positive impact toward achieving 75 targets across all SDGs by using an expert elicitation method-based consensus. However, it may negatively affect the accomplishment of the 27 targets. In addition, the AI can help the RE to enable the attainment of 42 out of 169 targets. With the current exponential growth of RE share and AI development together with addressing certain present limitations, this impact may cover additional targets in the future. Nevertheless, the present research foci neglect significant facets. The exponential growth of RE share and rapid evolution of AI need to be accompanied through the requisite regulatory insight and technology regulation to cover additional targets in the future.