استفاده از سوخت ترکیبی هیدروژن و بیومتان در یک سیستم ترکیبی پیل سوختی اکسید جامد – فوتوولتایک
کد مقاله : 1051-CNF
نویسندگان
علی صابری مهر *1، سینا میدانگاهیی2، مهدی الهوردی زاده3
1دانشگاه بناب
2East Azerbaijan Province, Tabriz, 29 Bahman Boulevard، 51666
3East Azerbaijan Province, Tabriz, 29 Bahman Boulevard، 51666
چکیده مقاله
در پژوهش حاضر، تاثیر تزریق هیدروژن در سیستم‌های توان SOFC بیو-گازی بررسی شده است. تولید هیدروژن از طریق پیاده‌سازی یک سیستم خورشیدی مبتنی بر فتوولتایی برای الکترولیز آب با استفاده از یک الکترولیزگر غشای تبادل پروتون (PEM) صورت می‌گیرد. در این پژوهش، فاضلاب به عنوان منبع اصلی هیدروژن برای انجام یکپارچه‌سازی نوین فتوولتایی با سیستم‌های SOFC انتخاب شده است. به منظور مقایسه دو حالت مختلف، بسته به سناریوی ذخیره‌سازی هیدروژن یا استفاده از هیدروژن در سیستم SOFC ایجاد شده است. مدل‌های اگزرژکونومیکی و ترمودینامیکی برای تحلیل عملکرد سیستم‌های پیشنهادی تدوین شده‌اند. نتایج نشان می‌دهند که افزایش نسبت مولی هیدروژن در مخلوط زیست-سوخت تا 0/35، ولتاژ سلول SOFC و توان خروجی کل سیستم را تا 4% افزایش می‌دهد. هم‌چنین، به واسطه مزایای خاص هیدروژن، مخلوط کردن هیدروژن با بیو‌گاز، موجب کاهش ۱۶ درصدی آلایندگی CO2 می-گردد. در صورتی که هیدروژن تولیدشده به طور کامل در مخزن ذخیره-سازی، ذخیره گردد، بازده کل سیستم، بالاتر از سیستمی خواهد بود که بخشی از هیدروژن تولیدی آن در سیستم SOFC مصرف می‌گردد. تحلیل اقتصادی حاکی از آن است که هزینه محصول واحد سیستم، کاهشی خطی را در پی افزایش مقدار هیدروژن سوخت نشان می‌دهد.
کلیدواژه ها
سوخت بیوگاز، تولید هیدروژن، سیستم خورشیدی فتوولتایی، اگزرژکونومیک
وضعیت: پذیرفته شده مشروط