Healthy Research Rewards
ResearchHub is incentivizing healthy research behavior. At this time, first authors of open access papers are eligible for rewards. Visit the publications tab to view your eligible publications.
Got it
BD
Barun Das
Author with expertise in Indoor Air Pollution in Developing Countries
Achievements
Cited Author
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
14
(43% Open Access)
Cited by:
1,645
h-index:
31
/
i10-index:
65
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Optimum sizing of a stand-alone hybrid energy system for rural electrification in Bangladesh

Soumya Mandal et al.Jul 27, 2018
This study investigates the potential application of hybridized energy system (i.e., PV/Wind/Diesel) with battery storage in the northern region of Bangladesh. A techno-economic feasibility of different system configurations is evaluated and an optimized system is selected using HOMER (Hybrid Optimization Model for Electric Renewable) software. The hybrid system is optimized to meet a remote stand-alone village community’s load demand of 242.56 kWh/day with a 51.52 kW peak load demand. The result of this study indicates that the optimized hybrid system consists of 73 kW PV arrays, a 57 kW Diesel generator, a 387 kWh nominal capacity battery bank, and 28 kW inverters have the minimum Cost of Energy (COE) of 0.37$/kWh and the Net Present Cost (NPC) of $357,284. The outcome also indicates that the optimized system reduces CO2 emission by around 62% in comparison with the kerosene used in a current situation and 67% with the grid connected system. Furthermore, the Life Cycle Emissions-LCE (kg CO2-eq/yr) production is considerably lower in PV/Batt/ICE system than the other system configurations. However, this system has a lower Duty Factor (DF) compared to Wind/Batt/Diesel and Batt/Diesel based system. Although this system is not comparable with the grid tariff, the proposed method is economically feasible than solar micro utility system, Wind/Batt/Diesel system, and Diesel generator only system. Additionally, the article discusses the social and economic benefits of implementing the hybridized system along with their barriers and challenges.
0

Characterization, Optimization, and performance evaluation of PCM with Al2O3 and ZnO hybrid nanoparticles for photovoltaic thermal energy storage

M. Kibria et al.Jun 1, 2024
The electrical efficiency of the photovoltaic (PV) panel is affected significantly with increased cell temperature. Among various approaches, the use of Phase Change Materials (PCMs) with nanoparticles is currently one of the most effective for reducing and managing the temperature of PV panels. In this study, paraffin wax as PCM with different loading levels (0.5%, 1%, and 2%) of hybrid nanoparticles Al2O3 and ZnO were successfully synthesized and their effects on the performance of the Photovoltaic-Thermal (PVT) system were investigated experimentally. Additionally, a prediction model was developed to analyze the interaction between the operating factors (independent variable) and response factors (dependent variable) of the PVT/PCM and PVT with Hybrid nano-PCM (PVT/HNPCM) systems based on response surface methodology (RSM). Experimental results showed that compared to only PCM, the thermal conductivity of HNPCM increased by 24.68%, 28.57%, and 41.56% for the inclusion of 0.5%, 1%, and 2% hybrid nanomaterial respectively. The electrical efficiency of the PVT/HNPCM, and PVT/PCM system enhanced by 31.46% and 28.70% respectively compared to the conventional PV system in this study. With a cooling-water mass flow rate of 0.0021 kg/s, the highest thermal efficiency of 47% was achieved for the PVT/PCM system, whereas 51.28% was achieved for the PVT/HNPCM system. The analysis of the variance test yielded a P value <0.0001 which is less than 0.05 for the model of overall efficiency for PVT/PCM and PVT/HNPCM system, indicating the suggested model's appropriateness and statistical significance. These optimal conditions are observed when the solar intensity ranges from 774 W/m2 to 809 W/m2 and the mass flow rate is 0.002 kg/s for both the PVT/PCM and PVT/HNPCM systems. However, these systems advance sustainable urban development and climate goals by combining PV panels' electrical generation with thermal energy harvesting, boosting overall energy efficiency in the built environment.
0
Paper
Citation2
0
Save
0

A techno-economic perspective on efficient hybrid renewable energy solutions in Douala, Cameroon’s grid-connected systems

Reagan Molu et al.Jun 12, 2024
Cameroon is currently grappling with a significant energy crisis, which is adversely affecting its economy due to cost, reliability, and availability constraints within the power infrastructure. While electrochemical storage presents a potential remedy, its implementation faces hurdles like high costs and technical limitations. Conversely, generator-based systems, although a viable alternative, bring their own set of issues such as noise pollution and demanding maintenance requirements. This paper meticulously assesses a novel hybrid energy system specifically engineered to meet the diverse energy needs of Douala, Cameroon. By employing advanced simulation techniques, especially the Hybrid Optimization Model for Electric Renewable (HOMER) Pro program, the study carefully examines the intricacies of load demands across distinct consumer categories while accommodating varied pricing models. The paper offers a detailed analysis of the proposed grid-connected PV/Diesel/Generator system, aiming to gauge its performance, economic feasibility, and reliability in ensuring uninterrupted energy supply. Notably, the study unveils significant potential for cost reduction per kilowatt-hour, indicating promising updated rates of $0.07/kW, $0.08/kW, and $0.06/kW for low, medium, and high usage groups, respectively. Furthermore, the research underscores the importance of overcoming operational challenges and constraints such as temperature fluctuations, equipment costs, and regulatory compliance. It also acknowledges the impact of operational nuances like maintenance and grid integration on system efficiency. As the world progresses towards renewable energy adoption and hybrid systems, this investigation lays a strong foundation for future advancements in renewable energy integration and energy management strategies. It strives to create a sustainable energy ecosystem in Cameroon and beyond, where hybrid energy systems play a pivotal role in mitigating power deficiencies and supporting sustainable development.
0
Paper
Citation1
0
Save
0

Experimental investigation on hydrogen-rich syngas production via gasification of common wood pellet in Bangladesh: Optimization, mathematical modeling, and techno-econo-environmental feasibility studies

Md. Hossain et al.Jun 28, 2024
Abstract Since hydrogen produces no emissions, there is increasing interest in its production throughout the world as the need for clean and sustainable energy grows. Bangladesh has an abundance of biomass, particularly wood pellets, which presents a huge opportunity for gasification to produce hydrogen. Gasification of mahogany ( Swietenia mahagoni - SM) and mango ( Mangifera indica- MI) wood is performed in a downdraft gasifier to evaluate the impact of particle size, equivalence ratio, and temperature on hydrogen gas composition and gasifier performance. Under the optimal conditions determined by central composite design-response surface methodology (CCD-RSM) optimization, gasification of SM and MI wood can greatly increase hydrogen yield and cold gas efficiency, offering a workable, environmentally friendly, and long-term solution to Bangladesh's energy shortage and pollution problems. Through RSM analysis the best operating conditions for gasification of SM wood include a feed size of 22.5 mm, equivalence ratio of 0.34, and operating temperature of 1176 K, where a total yield of hydrogen 11.2% was obtained. In the case of MI wood gasification, the optimum condition was found at feed size 22.5 mm, equivalence ratio 0.34, and operating temperature of 1132.47 K, where a total yield of hydrogen 12.85% was obtained. The economic study provides an LCOE of 0.1116 $/kWh, the project payback period is determined to be 10.7 years. By reusing wood waste from nearby sawmills, this study helps to manage waste sustainably by lowering pollution levels and deforestation. It also highlights wider sustainability effects by assisting international initiatives to fight climate change and advance energy independence.
Load More