مقایسۀ اقتصادی و محیط زیستی چندین سیال یک سیستم جذب کربن سیکل برایتون با سیکل‌های فشرده سازی مجدد و بازیابی‏ کننده

نویسندگان

1 دانشجوی ارشد سیستم‏های انرژی، دانشکدۀ انرژی و منابع پایدار دانشگاه تهران

2 دانشیار گروه سیستم‏های انرژی، دانشکدۀ انرژی و منابع پایدار دانشگاه تهران

doi
10.22059/ses.2024.383314.1102
چکیده

انرژی مهم‌ترین عامل در توسعۀ اقتصادی است. همچنین، رشد جمعیت بر میزان مصرف انرژی اثر مثبت دارد. بنابراین، به‌خصوص در کشور‌های در حال توسعه و کمتر‌توسعه‌یافته که به طور همزمان شاهد رشد بالای جمعیت و توسعۀ اقتصادی هستیم، نیاز به انرژی و به‌خصوص با ماهیت برق نیز بیشتر می‌شود. افزایش نیاز به برق سبب افزایش مصرف انرژی‌های اولیه به‌خصوص از نوع فسیلی خواهد شد. با توجه به شرایط گرمایش جهانی و اثر آن بر تغییرات اقلیمی این موضوع اثرات اقلیمی قابل توجهی دارد. مالیات ردپای کربن که در بسیاری از کشورها به منظور مقابله با مصرف زیاد سوخت‌های فسیلی تصویب و مورد استفاده قرار گرفته است، اهمیت توجه به تقاضا و مصرف سوخت‌های فسیلی را از نظر اقتصادی نیز بالا می‌برد. این پژوهش از منظر اقتصاد انرژی و اقتصاد محیط زیست میزان جرمی کربن دی‌اکسید را در چهار سیال کاری گاز سنتز، دودکش گاز سنتز، گاز متان، دودکش گاز متان و تأثیر آن بر پارامتر‌های اقتصادی محیط زیستی سیکل مد نظر بررسی می‏شود. همچنین، با یکپارچه‌سازی یک سیکل برایتون با سیکل هلیوستات، تأمین حرارت برای سیال کاری ورودی توربین از طریق انرژ‏ی خورشید به عنوان جایگزین برای دیگ بخار در نظر گرفته می‌شود، تا به این‌وسیله میزان پایداری محیط زیست و کاهش هزینۀ سیکل مورد برایتون محاسبه شود. نتایج نشان می‌دهد استفاده از سیال خروجی از توربین مانند گاز سنتز دودکش تا 92/ 29 برابر از سیال ورودی هم تیپ خود یعنی گاز سنتز می‌تواند انتشار کربن دی‌اکسید را کاهش بدهد.