بررسی روشهای طراحی آزمایش و آماری در بهینهسازی تولید هیدروژن زیستی با روش تخمیر در تاریکی
نویسندگان
1 هیات علمی- سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
2 کارشناس پژوهشی سازمان پژوهش های علمی و صنعتی ایران
doi
10.22034/ijche.2021.243161.1047چکیده
هیدروژن زیستی دارای بالاترین محتوای انرژی شناختهشده تا به امروزاست که بر اثر احتراق آن بخار آب تولید میشود و در تبدیل به الکتریسیته در پیل سوختی بازده زیادی دارد؛ در نتیجه منبع منتخب انرژی پایدار در آینده به شمار میرود. تولید هیدروژن زیستی با روش تخمیر در تاریکینسبت به روشهای فتوسنتزی برتریهایی مانند بینیازی از نور، قابلیت مصرف پیشمادههای متنوع ازجمله قندهای 5 و 6 کربنه و برخی از پسابها و پسماندهای تبدیلی با آهنگ و بازدهی زیادتری دارد. تولید هیدروژن تخمیری فرایندی پیچیده و متأثر از چندین عامل است که با روش آماری میتوان تأثیر اندرکنشها را به روش بهتری درک کرد. یکی از روشهای افزایش آهنگ و بازدهی فرایند، بهینهسازی تأثیر عوامل انتخابی مانند دما، pH ، نوع و غلظت پیشماده، تلقیح و عوامل دیگر است که تأثیرمؤثر بر پاسخ دارند و میتوان با بهکارگیری روشهای آماری به آن دست یافت. برای غربالگری و رگراسیون از روش ANOVA استفاده شده است.در میان روشهای آماری گوناگون، طراحیها مانند تکعاملی، چندعاملی، تاگوچی، پلاکت- برمن، مرکب مرکزی، باکس-بنکن، روش تندترینصعود/ نزول و شبکۀ عصبیمصنوعی (ANN) و الگوریتم ژنتیک و رویۀ پاسخ سطح (RSM) در تولید هیدروژن تخمیری استفاده میشود. مقالۀ گردآوری حاضر بعضی از برتریها و کاستیها و تجزیهوتحلیل روشهای طراحی آزمایش و آماری را پوشش میدهد. انتخاب روش صحیح غربالگری، طراحی آزمایش و روش آماری باعث درک بیشتر اندرکنشها میشود و این دانش عمیق در کاهش تعداد آزمایشها، هزینهها، افزایش بازدهی و بهینهسازی فرایند تولید هیدروژن زیستی تخمیردر تاریکیمفید است.