تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی سیستم تولید هیدروژن خورشیدی با نمک مذاب

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.63572.3462
چکیده

اخیراً روش‌هایی برای تولید هیدروژن پیشنهاد شده است که برخی از این روش‌ها به جای هیدروکربن‌ها از آب به عنوان منبع هیدروژن استفاده می‌کنند. در بین این روش‌ها چرخه گرمایی-شیمیایی مس-کلر توجه محققان را به خود جلب کرده است. در این مقاله، طراحی و ادغام یک سیستم برج خورشیدی مستقل با نمک مذاب کربنات LiNaK با یک چرخه چهار مرحله‌ای مس-کلر  مورد بررسی قرار گرفته است. سیستم مورد استفاده در این جا به منابع انرژی خارجی یا کمکی وابسته نیست. سیستم مذکور از نظر ترمودینامیکی و اقتصادی مورد بررسی قرار گرفته و عملکرد سیستم نیز تعیین شده است. بازده‌های گرمایی چرخه مس-کلر، چرخه رانکین بخار فوق بحرانی و کلی سیستم، به ترتیب 4/40، 74/45 و 77/28 درصد می‌باشند. ظرفیت تولید هیدروژن سیستم 4/1530 کیلوگرم بر ساعت است و سرمایه‌گذاری مجموعه 04/811 میلیون دلار است. هزینه متوسط هیدروژن 47/9 دلار بر کیلوگرم هیدروژن تخمین زده شده است.