تحلیل سیستم تولید هیدروژن سبز به کمک الکترولایزر غشا پلیمری و انتقال آن به خط لوله گاز شهری | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 2، دوره 56، شماره 12، 1403، صفحه 1609-1628 اصل مقاله (1.51 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2025.23403.7758 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد رضا زاینده رودی؛ ابراهیم افشاری* ؛ مهدی مشرف دهکردی | ||
| گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه اصفهان، اصفهان، ایران | ||
| چکیده | ||
| هیدروژن سبز میتواند از مهمترین انرژیهای قابل استفاده در مصارف خانگی، حملونقل و صنعت باشد. از روشهای تولید هیدروژن، استفاده از الکترولایزر غشا پلیمری با صفحات فتوولتائیک است. به منظور عدم ذخیرهسازی هیدروژن و کربنزدایی، تزریق هیدروژن به خط لوله گاز شهری راهکاری موثر است. در مطالعه حاضر، تزریق هیدروژن به خط لوله گاز شهری بررسی شده و برای اینکه دبی هیدروژن تزریق شده کمتر از 10 درصد دبی گاز باشد؛ نیازمند به تولید 20/69 مول بر ثانیه هیدروژن است. بر اساس مدلسازی ریاضی، برای تولید هیدروژن مورد نیاز، باید از 3230 سل با مساحت 2500 سانتیمترمربع استفاده شود. فشار هیدروژن تزریقی 17/23 بار است. برای رساندن هیدروژن به این فشار، از یک کمپرسور الکتروشیمیایی با 1600 سل و مساحت 2500 سانتیمترمربع استفاده میشود. توان مصرفی الکترولایزر و کمپرسور برای تزریق 9/5 درصد هیدروژن در زمان حداکثر تابش خورشیدی و با احتساب تلفات، 6/64 مگاوات است. برای تولید این توان با سامانه فتوولتائیک، 12991 پنل STP550S-C72/Vmh احتیاج است. با در نظر گرفتن فشار الکترولایزر برابر با 17/23 بار، کمپرسور میتواند حذف شود و از الکترولایزر فشار بالا استفاده شود. افزایش فشار در ورودی کمپرسور منجر به کاهش توان مصرفی و در نتیجه افزایش بازده انرژی آن میشود | ||
| کلیدواژهها | ||
| انرژی هیدروژن؛ الکترولایزر غشا پلیمری؛ کمپرسور الکتروشیمیایی؛ سامانه فتوولتائیک؛ خط لوله گاز شهری | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 801 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 649 |
||
| تعداد نشریات | 9 |
| تعداد شمارهها | 455 |
| تعداد مقالات | 5,771 |
| تعداد مشاهده مقاله | 8,377,514 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,937,031 |