مکانیسم تکنولوژی تولید هیدروژن خورشیدی با تفکیک کننده فتوالکتروشیمیایی آب (PEC)

  • سال انتشار: 1392
  • محل انتشار: اولین همایش ملی برنامه ریزی، حفاظت، حمایت از محیط زیست و توسعه پایدار
  • کد COI اختصاصی: PCEPSD01_177
  • زبان مقاله: فارسی
  • تعداد مشاهده: 2416
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

رضا شریفیان عطار

دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی زیست محیطی دانشگاه پیام نور مشهد

حامد سعیدی رضوانی

دانشجوی کارشناسی ارشد مدیریت صنعتی دانشگاه تربیت مدرس تهران

نفیسه فروغی راد

دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی زیست محیطی دانشگاه پیام نور مشهد

مینا خشایار

دانشجوی کارشناسی ارشد زمین شناسی زیست محیطی دانشگاه پیام نور مشهد

چکیده

امروزه برای تولید هیدروژن در مقیاس بزرگ، از تکنولوژی های آلاینده استفاده می شود که از انرژی های ت جدیدناپذیر استفاده می کنند. تفکیک کننده فتوالکتروشیمیایی آب (PEC) که از نور خورشید برای شکستن مولکول های آب به گازهای هیدروژن و اکسیژن استفاده می کند، به عنوان یکی از بهترین تکنولوژی ها برای تولید پاک و تجدیدپذیر هیدروژن مطرح است. این روش در میان روش های تجدید پذیر و عملی تولید هیدروژن، یکی از ذخیره کننده ترین ها و درعین حال دشوارترین روشها محسوب می شود. با توجه به اهمیتی که تولید PEC هیدروژن به عنوان یک تکنولوژی غیر آلاینده برای ذخیره و توزیع انرژی در آینده دارد، این مطالعه به بررسی مکانیسم و نیز مشکلات اجرای عملی این روش می پردازد. آنچه PEC ارائه می دهد عبارت است از توانایی مهار مؤثر انرژی خورشیدی برای تولید هیدروژن با خلوص بالا از آب، در دماهای پائین، بدون انتشار کربن با استفاده از مواد ارزان قیمت. نتایج مطالعه نشان می دهد که در یک سیستم PEC، مهار کردن انرژی خورشید و الکترولیز آب، در یک وسیله منفرد که مبنای نیمه هادی دارد، تلفیق می شوند. وقتی که یک وسیله نیمه هادی PEC، در یک محلول آب مبنا فرو برده می شوند، انرژی خورشیدی می تواند م ستقیماً به انرژی الکتروشیمیایی برای تفکیک آب تبدیل شود. اما تنها زمانی این اتفاق می افتد که همه شرایط اصلی برقرار باشند. ماده نیمه هادی باید به طور م ؤثری نور خورشید را جذب کند و ولتاژ نوری کافی برای تفکیک آب را ایجاد کند؛ همچنین سطح مشترک نیمه هادی باید برای تحمل واکنش های دگرگونی گازی هیدروژن و اکسیژن مناسب باشد. علاوه براین، سیتم PEC باید در محلول پایدار بماند و در عین حال هزینه های کار نیز پائین باشد. آنچه که در نهایت نرخ تولید هیدروژن را محدود می کند، حد اشباع چگالی جریان نوری نیمه هادی است. برای راندمان حداکثر، لازم است که ولتاژ نوری کافی در وسیله ایجاد شود تا جریان ن وری را به اشباع برساند. با وجود افت داخلی، تأمین ولتاژ نوری کافی چالش بزرگی می باشد.

کلیدواژه ها

هیدروژن خورشیدی، PEC، انرژی خورشیدی، تفکیک کننده فتوالکتروشیمیایی آب

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات 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.