نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو

بررسی تاثیر متغیرهای عملیاتی الکترولایزر برای افزایش کارایی در تولید گاز هیدروکسی با توجه به فرآیندهای حرارتی و الکتریکی

مقالات آماده انتشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

رضا شهرکی شهدآبادی 1
سید علی بهبهانی نیا 2
سید محمدجواد حسینی کهساری 3

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

چکیده
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.

کلیدواژه‌ها

الکترولایزر
تولید گاز هیدروکسی
الکترولیت‌های مختلف
پتاسیم هیدروکسید
سدیم هیدروکسید

موضوعات

نشریه انرژی های تجدیدپذیر و نو

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 مهر 1404

  • تاریخ دریافت 12 بهمن 1403
  • تاریخ بازنگری 17 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 27 مرداد 1404

صفحه اصلی

اصول اخلاقی انتشار مقاله

هزینه های بررسی مقاله

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما