فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

زمینه و هدف: غلظت دی‌اکسیدکربن به عنوان مهم‌ترین گاز گلخانه‌ای در اتمسفر در حال افزایش می‌باشد که به عنوان یکی از نگرانی‌های مهم بشر، روش‌های زیادی برای مقابله آن بررسی شده‌ است. اما استفاده از آن در تولید بیومتان اقتصادی‌تر به‌نظر می‌رسد. هدف اصلی در این تحقیق بررسی مدل‌سازی فرایند تولید انرژی پاک بیومتان و حذف همزمان دی‌اکسید کربن از محیط زیست است. روش بررسی: در این مقاله برای فرایند تولید بیومتان در بیوراکتور ناپیوسته، با هدف افزایش حجم بیومس فعال، مدل‌سازی انتقال جرم انجام شد. دقت نتایج مدل‌سازی با مقایسه با داده‌های آزمایشگاهی و سینتیکی در قالب مسئله صفر بعدی و بدون تابعیت مکانی بررسی گردید. سپس مطالعه یک بعدی بیوراکتور به‌منظور بررسی پروفایل غلظت هیدروژن و بیومس در طول بیوراکتور و محاسبه حجم فعال انجام شد. از روش پاسخ سطح نیز به منظور بررسی تاثیر سه فاکتور دما، فشار و بر حجم فعال بیوراکتور و یافتن شرایط بهینه استفاده شد. این تحقیق در تابستان 1397 انجام شد. یافته‌ها: نتایج بررسی صفر بعدی تایید کننده دقت مدل‌سازی بود. بررسی یک بعدی نشان داد که پراکندگی رشد بیومس در فاز مایع تابع پروفایل هیدروژن است به‌ شرطی‌که ضرائب نفوذ هیدروژن و بیومس در مایع را برابر درنظر گرفت و در شرایط استاندارد مرتبه بزرگی آن 9-10 بود. نتایج آماری حاصل از روش پاسخ سطح نشان داد که هر سه عامل دما، فشار و تأثیر معنی داری بر میزان حجم فعال بیوراکتور دارند، ضمن این‌که بیشترین اثر و فشار و دما در اولویت بعدی تأثیرگذاری بودند. بحث و نتیجه گیری: راکتور ناپیوسته با ابعاد در دما و فشار بالا بهینه‌ترین شرایط را برای تولید بیومتان دارد، ولی اقتصاد فرایند تعیین کننده محدوده عملیاتی است.