هیدروژن

با توجه به نیاز روزافزون جهان به انرژی و همچنین محدود بودن منابع انرژی فسیلی، ضرورت استفاده از انرژیهای تجدیدپذیر را بیش از پیش نمایان می کند. یک پیشنهاد جهت غلبه بر تناوبی بودن منابع انرژی تجدیدپذیر نظیر خورشید و باد، گسترش سیستم انرژی هیبریدی است که در آن می توان انرژی الکتریکی اضافی را تبدیل و ذخیره نمود. این منابع به همراه ذخیره انرژی می توانند سیستمی با قابلیت اطمینان بهتری فراهم سازند که برای کاربردهای مستقل از شبکه مناسب باشد. در این مطالعه ما به ارائه نتایج آنالیز فنی- اقتصادی سیستم انرژی هیبرید فتوولتائیک/ باد با ذخیره سازی هیدروژن که با نرم افزار شبیه ساز HOMER برای تامین انرژی ساختمان مستقل از شبکه و روشنایی بلوار شرقی- غربی و محوطه اطراف سایت طالقان که مورد شبیه سازی و بهینه سازی قرار گرفته است، خواهیم پرداخت.

محدودیت ذخایر سوخت های فسیلی و آلایندگی زیست محیطی ناشی از مصرف آنها، بخصوص در شهرها، و همچنین راندمان کم مبدل های انرژی رایج، باعث گرایش به سمت استفاده از مبدل های انرژی کارآمدتر و منابع انرژی های تجدید پذیر شده است. استفاده از یک سیستم فتوولتاییک جهت تولید هیدروژن و در کنار آن یک سیستم پیل سوختی جهت تامین حرارت و الکتریسیته، می تواند برای آینده امید بخش باشد. در این مقاله امکان سنجی فنی و اقتصادی استفاده از یک سیستم ترکیبی فتوولتاییک-پیل سوختی در کاربری های مسکونی جهت تولید همزمان برق و حرارت مورد بررسی قرار گرفته است. تحلیل فنی و اقتصادی نشان می دهد که در حال حاضر سیستم فتوولتاییک اقتصادی ترین سیستم ترکیبی است که علاوه بر کاهش میزان مصرف برق، آلودگی نیز در پی ندارد ولی استفاده از پیل سوختی در کنار این سیستم در کاربردهای مسکونی توجیه پذیر نیست. پیش بینی می شود که با افزایش قیمت حامل های انرژی و همچنین کاهش هزینه نصب و راه اندازی سیستم های پیل سوختی در آینده، صرفه اقتصادی خواهد داشت.

یکی از تکنولوژی های آتی تامین انرژی در صنعت برق و خودرو استفاده از پیل های سوختی میباشد. هیدروژن بعنوان منبع اصلی سوخت در پیل های سوختی میباشد. رفرمینگ متان از طریق اکسیداسیون جزیی متان از روشهای تولید هیدروژن میباشد. در این مقاله این فرایند جهت تولید گاز هیدروژن که بعنوان منبع انرژی این پیل های سوختی میباشد به صورت عددی و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است. در ابتدا مدلسازی برای یک راکتور محیط متخلخل انجام و سپس پایلوت آزمایشگاهی جهت تست تجربی ساخته شد. جهت ایجاد محیط متخلخل در راکتور از گرانول ها اکسید آلومینیوم استفاده شده است. با هدف ماکزیمم تولید هیدروژن، چگونگی تاثیر تغییرات نسبت هم ارزی هوا به سوخت برای مقادیر نسبت های 1.5 و 2 انجام و نتایج ارائه شده است. همچنین پروفیل های درجه حرارت در محور مرکز راکتور در سه مقطع اندازه گیری و نتایج بهمراه مقادیر غلظت منوکسید کربن و هیدروژن در خروجی راکتور ارائه شده است.