UNIVERZITET U TUZLI
TEHNOLOŠKI FAKULTET
Tuzla, 22.05.2026. godine
Na osnovu člana 18. Pravilnika o završnom magistarskom radu na drugom ciklusu studija Univerziteta u Tuzli, Tehnološki fakultet
OBJAVLJUJE
Aida Skejić, bachelor ing. hemijskog inženjerstva i tehnologije, će javno braniti završni magistarski rad na drugom ciklusu studija pod naslovom:
„Primjena principa cirkularne ekonomije i programskog jezika Python u optimizaciji industrijske upotrebe vode i energije“
na Tehnološkom fakultetu Univerziteta u Tuzli, 29.05.2026. godine u 10:00 sati, pred Komisijom u sastavu:
- dr.sc. Ivan Petric, redovni profesor, uža naučna oblast “Hemijsko inženjerstvo” Tehnološki fakultet Univerziteta u Tuzli, predsjednik
- dr.sc. Elvis Ahmetović, redovni profesor, uža naučna oblast “Hemijsko inženjerstvo” Tehnološki fakultet Univerziteta u Tuzli, član
- dr.sc. Ervin Karić, docent, uža naučna oblast “Hemijsko inženjerstvo” Tehnološki fakultet Univerziteta u Tuzli, član.
Pristup javnosti je slobodan.
Završni magistarski rad može se pogledati u Sekretarijatu Tehnološkog fakulteta Univerziteta u Tuzli radnim danom od 08:00 do 16:00 sati.
Sažetak
Rastuća potražnja za vodom i energijom, uz sve strožija ekološka i regulatorna ograničenja, nameće potrebu za sistemskim pristupom u optimizaciji industrijske potrošnje tih resursa. Ovaj rad istražuje mogućnosti primjene principa cirkularne ekonomije i programskog jezika Python u optimizaciji industrijske upotrebe vode i energije u procesnoj industriji i sintezi optimalnih izotermnih i neizotermnih mreža vode.
Teorijski okvir rada zasniva se na detaljnom pregledu literature iz oblasti cirkularne ekonomije i izotermnih i neizotermnih mreža vode. U praktičnom dijelu rada razvijeni su i implementirani optimizacijski modeli zasnovani na matematičkom programiranju za tri studijska primjera: izotermnu mrežu vode s dvije procesne jedinice, izotermnu mrežu vode s dvije procesne i dvije tretman jedinice i neizotermnu mrežu vode s dvije procesne jedinice uz toplinsku integraciju primjenom Synheat modela. Svi modeli su kodirani u open-source programskom jeziku Python (verzija 3.12.7), u razvojnom okruženju Spyder unutar Anaconda platforme, korištenjem biblioteke Pyomo i open-source solvera BONMIN, Couenne, Gurobi, SCIP, IPOPT i MindtPy za rješavanje NLP i MINLP optimizacijskih problema. Dobivena rješenja upoređena su s referentnim rezultatima iz softvera GAMS sa solverom BARON.
Rezultati istraživanja pokazuju da integracija odabranih R‑principa cirkularne ekonomije i metoda matematičkog programiranja u Python‑u omogućava značajne uštede svježe vode i energije uz postizanje ekonomski povoljnih rješenja. U prvom studijskom primjeru ostvarena je ušteda svježe vode od 55.56 % u odnosu na konvencionalni sistem. U drugom primjeru, gdje su uvedene dvije tretman jedinice za preradu kontaminirane vode, što podrazumijeva dodatne investicijske i operativne troškove, ušteda svježe vode je 55.56 % i ukupni godišnji troškovi su manji za 46.1 % u odnosu na konvencionalni sistem. Uz sve to zadovoljena su ekološka ograničenja kontaminacije otpadne vode. U trećem primjeru izvršena je toplinska integracija neizotermne mreže vode kroz četiri scenarija konfiguracije toplih i hladnih tokova. U odnosu na konvencionalni sistem ostvarena je znatna ušteta ukupnih godišnjih troškova u sva četiri scenarija. Najveća ušteda postignuta je u četvrtom scenariju (75.51 %). Rezultati primjera su u potpunosti konzistentni s referentnim GAMS rješenjima.
Istraživanje potvrđuje da Python predstavlja pouzdanu i fleksibilnu alternativu komercijalnim alatima za rješavanje složenih optimizacijskih problema u procesnom inženjerstvu i da integracija principa cirkularne ekonomije s metodama matematičkog programiranja otvara nove mogućnosti za dizajn ekonomski isplativih i ekološki održivih industrijskih sistema koji koriste vodu i energiju.