تاثیر غشانانوساختار بر عملکرد مدل های فیزیکی استحصال انرژی از گرادیان شوری در رودخانه اروند
- سال انتشار: 1402
- محل انتشار: فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره: 25، شماره: 1
- کد COI اختصاصی: JR_ESTJ-25-1_003
- زبان مقاله: فارسی
- تعداد مشاهده: 144
نویسندگان
دانشجوی دکترای فیزیک دریا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران.
دانشیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران.
استاد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران. (مسوول مکاتبات)
استادیار، دانشگاه آزاد اسلامی واحد جهرم، جهرم، ایران.
دانشیاردانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران
چکیده
زمینه و هدف: اهمیت و ضرورت کشف منابع انرژی تجدید پذیر و سرمایه گذاری بر روی روشهای استحصال انرژی الکتریکی یکی از بزرگترین اهداف کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه است. توان گرادیان شوری همان استفاده از پتانسیل موجود در اختلاف غلظت میان دو محلول نظیر آب شور دریا و آب شیرین رودخانه یکی از راههای استحصال انرژی الکتریکی است.انرژی الکتریکی حاصل شده از فرایند توان گرادیان شوری میتواند جایگزین خوبی جهت تولید انرژی الکتریکی باشد، که از اهداف این تحقیق است و با موضوع تاثیر غشانانوساختار بر عملکرد مدل های فیزیکی استحصال انرژی از گرادیان شوری در رودخانه اروند مورد بررسی قرار گرفته است. روش بررسی: ابتدا با بررسی منطقه مورد مطالعه و محاسبه انرژی گیبس، مقدار آن منفی شد. پس نشان میدهد که فرایند استحصال انرژی از گرادیان شوری خود به خودی است.یک مدل فیزیکی مبتنی بر روش فشار اسمز تاخیری (PRO)، طراحی وارزیابی شد. مدل فیزیکی طراحی شده با غشاء TFC نانو ساختار است که در آن با استفاده از آب رودخانه و آب دریا در شرایط آزمایشگاهی با غلظت های متفاوت، اختلاف ارتفاع ایجاد کرد.پس از طراحی PRO و دریافت خروجی از مدل فیزیکی، نتایج با مدل فرایند فشار اسمز معکوس(RED ) مقایسه شد.این تحقیق در سال ۲۰۲۰ با استفاده از داده های مورد نیاز از سال ۲۰۱۰ تا۲۰۱۸ انجام شده است. یافته ها: با محاسبه انرژی گیبس درهر دو فرایند فشار اسمز معکوس(RED ) و فشار اسمز تاخیری (PRO) مقدار آن منفی شد .مدل فیزیکی طراحی شده مبتنی بر روش PRO با غشاء TFC نانو ساختار طراحی شد که در آن با استفاده از آب رودخانه ppm۱۰و آب دریا ppm۵۰ در شرایط آزمایشگاهی، بیشترین میزان جریان را ایجاد کرد. مقدار اختلاف پتانسیل ایجاد شده میان دو سر هر سلول در سیستم الکترودیالیز معکوس ، با توجه به نسبت غلظت آب دریا به آب رودخانه برای هر ایستگاه هیدرومتری محاسبه شد و بیشترین مقدار مربوط به ایستگاه خرمشهر مقدار mV۸۰ است. . این مقدار به واسطه ی استفاده از تکنیک نانو بر روی غشاء مورد استفاده در این سیستم و طراحی مناسب سلول بدست آمد که راندمان دستگاه را در مقایسه با غشاهای غیر نانو ۱۱ در صد افزایش داد. بحث و نتیجه گیری: با بررسی و مقایسه این دو روش به این نتیجه میرسیم که با به دست آوردن انرژی گیبس در هر دو فرایند به صورت خود به خودی انجام میپذیرد .هر دو روش ایستگاه خرمشهر بهترین بازدهی را دارد. مزیت RED نسبت به PRO این است انرژی الکتریکی تولید شده در گرادیان شوری پایین تری اتفاق میفتد در صورتی که در فرایند PROاختلاف گرادیان شوری بالاتری مورد نیاز است. با محاسبه پتانسیل تولید انرژی ایستگاه خرمشهر بالاترین بازدهی رادارد . استفاده از غشا نانو ساختار نیز در هر دو روش تاثیر مستقیمی در عملکرد دستگاه داشته است.کلیدواژه ها
الکترودیالیز معکوس, فشار اسمز تاخیری, اروند رود, گرادیان شوریاطلاعات بیشتر در مورد COI
COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.
کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.