ارزیابی انرژی و اگزرژی یک چرخه ترکیبی نوین زمین گرمایی و LNG با بازیابی انرژی و تولید هیدروژن سبز

در این مطالعه، یک سیستم یکپارچه و چندمنظوره جهت تولید انرژی پاک با هدف بهره برداری هم زمان از انرژی زمین گرمایی و سرمایش گاز طبیعی مایع شده (LNG) طراحی و مورد تحلیل قرار گرفته است. ساختار این سیستم شامل یک نیروگاه زمین گرمایی فلش تک مرحله ای، یک آب شیرین کن دو مرحله ای برای تامین آب مورد نیاز، یک الکترولایزر از نوع غشای تبادل پروتون (PEM) برای تولید هیدروژن سبز، و یک واحد تولید توان از LNG می باشد. نوآوری اصلی این طرح، جایگزینی شیر انبساطی رایج با یک توربین هیدرولیکی در مسیر LNG و همچنین ادغام فرایند تولید هیدروژن در ساختار کل سیستم است. نتایج تحلیل انرژی و اگزرژی نشان می دهند که بازده انرژی سیستم برابر با ۴/۶۷ درصد و بازده اگزرژی آن ۶۷/۳۸ درصد است که در مقایسه با نمونه های مشابه، عملکرد بهتری ارائه می دهد. تحلیل جزئی اگزرژی نیز مشخص کرده که بیشترین میزان اتلاف مربوط به واحد آب شیرین کن است. همچنین، پارامترهایی مانند فشار انبساط سیال زمین گرمایی و فشار خروجی پمپ LNG نقش موثری در بهبود عملکرد سیستم ایفا می کنند. یافته های این پژوهش بیانگر پتانسیل بالای سیستم پیشنهادی در توسعه فناوری های نوین انرژی پاک و بهره برداری بهینه از منابع تجدیدپذیر برای تولید هیدروژن سبز هستند.

کلیدواژه ها:

انرژی زمین گرمایی ، تحلیل اگزرژی ، سرمایش LNG ، سیستم های تولید هم زمان ، هیدروژن سبز