تحلیل انرژی و اگزرژی الکترولایزر غشا پلیمری در ترکیب با سیستم متمرکزکننده خورشیدی

تولید هیدروژن با استفاده از الکترولایزر های غشا پلیمری روشی موثر و مفید برای تولید یک منبع انرژی تجدیدپذیر است. از هیدروژن و اکسیژن تولیدی توسط الکترولایزر می­توان در پیل های سوختی در پهپادها استفاده کرد. تحلیل ترمودینامیکی الکترولایزر غشا پلیمری برای مشخص کردن افت های کلیدی و بهینه سازی عملکرد آن بسیار اساسی است. در این مقاله، فرایند الکترولیز آب توسط الکترولایزر غشا پلیمری در ترکیب با سیستم متمرکز خورشیدی به منظور تولید توان و هیدروژن مطالعه و اثر شدت تابش، چگالی جریان و دیگر پارامترهای عملکردی بر نرخ هیدروژن تولیدی بررسی شده است. نتایج حاکی از آن است که با افزایش چگالی جریان و یا به عبارتی افزایش میزان هیدروژن تولیدی، ولتاژ الکترولایزر افزایش می یابد و راندمان انرژی و اگزرژی الکترولایزر کاهش می یابد. هم چنین افزایش دما، کاهش فشار و ضخامت غشای نفیونی سبب کاهش ولتاژ و بهبود عملکرد الکترولایزر می شود. با افزایش شدت تابش ورودی به سیستم خورشیدی به میزان 145درصد، میزان هیدروژن تولیدی 110 درصد افزایش و راندمان انرژی و اگزرژی الکترولایزر هر دو به میزان 13/8 درصد به دلیل بالاتر بودن نسبت جریان الکتریکی ورودی به هیدروژن خروجی کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

الکترولایزر غشا پلیمری ، چگالی جریان ، راندمان انرژی و اگزرژی ، سیستم متمرکز خورشیدی ، شدت تابش