بررسی تاثیر متغیرهای عملیاتی الکترولایزر برای افزایش کارایی در تولید گاز هیدروکسی با توجه به فرآیندهای حرارتی و الکتریکی
نویسندگان
1 دانشجو دکترا مهندسی سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
2 دانشیار، مهندسی سیستمهای انرژی، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران
3 دانشیار، مهندسی تبدیل انرژی، دانشگاه گلستان، گرگان، ایران
doi
10.22034/jrenew.2026.230280چکیده
الکترولیز آب یکی از روشهای کارآمد برای تولید گاز هیدروکسی بهعنوان سوخت پاک محسوب میشود. این پژوهش به بررسی اثر نوع و غلظت الکترولیت (آب مقطر، آب شهری، پتاسیم هیدروکسید، سدیم هیدروکسید)، دما و شدت جریان در یک الکترولایزر چندسلولی خشک با طراحی اختصاصی میپردازد. آزمایشها در بازههای غلظت ۵ تا ۲۰ درصد وزنی و دماهای ۲۳ تا ۷۰ درجه سانتیگراد انجام شد. در این پژوهش از سیستمهای اندازهگیری دقیق و تکرار سهباره آزمایشها برای اطمینان از اعتبار دادهها، دقت و رویکرد سیستماتیک استفاده شده است. نتایج نشان دادند که ترکیب پتاسیم هیدروکسید با غلظت ۱۵ تا ۲۰ درصد وزنی، در دمای ۷۰ درجه و شدت جریان ۱۰ تا ۱۵ آمپر، بیشینه تولید گاز (تا ۱۵۶ لیتر بر ساعت) را با مصرف انرژی بهینه (۱.۳ تا ۲ واتساعت بر لیتر) فراهم میکند. همچنین با افزایش غلظت پتاسیم هیدروکسید تا ۲۰٪، مقاومت محلول به طور مشخص کاهش و هدایت الکتریکی افزایش یافت، اما مقادیر بالاتر از این محدوده عملا با افزایش بیش از حد مصرف انرژی و ریسک خوردگی همراه شدند. همچنین، مقاومت اهمی الکترولایزر تابع نوع الکترولیت و سختی آب بوده و افزایش دما موجب بهبود بازدهی فرآیند شد.