تولید بدون آلایندگی هیدروژن و مایع سازی آن با استفاده از انرژی خورشیدی و الکترولایزر غشاء پروتونی
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.
2 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
4 دکتری، گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
5 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
doi
10.22034/jmeut.2022.47924.2979چکیده
استفاده از انرژی خورشیدی و الکترولیز آب برای تولید توان و گاز هیدروژن در سالهای اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته است، زیرا در این روش گاز هیدروژن و اکسیژن بدون هیچ گونه آلایندگی از آب جدا میشوند، تولید هیدروژن در فرآیندهایی با خروجی کربن صفر، به نام هیدروژن سبز شناخته می-شود که در این پژوهش از این روش استفاده شده است. آرایههای خورشیدی برای تامین توان الکترولایزر غشاء پروتونی و بخش مایع سازی استفاده شدهاند، شهر بندر عباس برای اجرای سیستم پیشنهادی در نظر گرفته شده است. نوآوری این پژوهش پیشنهاد فرآیند ترکیبی تولید توان، جداسازی و مایع سازی گاز هیدروژن بدون آلایندگی و با کارایی بالاتر در مقایسه با دیگر چرخههای مشابه است. ظرفیت تولید برق آرایههای خورشیدی 6000 کیلو وات است در حالی که ظرفیت جداسازی الکترولایزر 438 کیلوگرم بر ساعت گاز اکسیژن و 55 کیلوگرم بر ساعت گاز هیدروژن است. مصرف ویژۀ انرژی چرخۀ مایع سازی 07/5 کیلو وات ساعت به ازای هر کیلوگرم هیدروژن مایع بوده و بیشترین تخریب اگزرژی مربوط به الکترولایزر و سپس مبادلهکنهای گرمایی است.
