علی صابری مهر

در پژوهش حاضر، تاثیر تزریق هیدروژن در سیستم های توان SOFC بیو-گازی بررسی شده است. تولید هیدروژن از طریق پیاده سازی یک سیستم خورشیدی مبتنی بر فتوولتایی برای الکترولیز آب با استفاده از یک الکترولیزگر غشای تبادل پروتون (PEM) صورت می گیرد. در این پژوهش، فاضلاب به عنوان منبع اصلی هیدروژن برای انجام یکپارچه سازی نوین فتوولتایی با سیستم های SOFC انتخاب شده است. به منظور مقایسه دو حالت مختلف، بسته به سناریوی ذخیره سازی هیدروژن یا استفاده از هیدروژن در سیستم SOFC ایجاد شده است. مدل های اگزرژکونومیکی و ترمودینامیکی برای تحلیل عملکرد سیستم های پیشنهادی تدوین شده اند. نتایج نشان می دهند که افزایش نسبت مولی هیدروژن در مخلوط زیست-سوخت تا 0/35، ولتاژ سلول SOFC و توان خروجی کل سیستم را تا 4% افزایش می دهد. هم چنین، به واسطه مزایای خاص هیدروژن، مخلوط کردن هیدروژن با بیو گاز، موجب کاهش 16 درصدی آلایندگی CO2 می-گردد. در صورتی که هیدروژن تولیدشده به طور کامل در مخزن ذخیره-سازی، ذخیره گردد، بازده کل سیستم، بالاتر از سیستمی خواهد بود که بخشی از هیدروژن تولیدی آن در سیستم SOFC مصرف می گردد. تحلیل اقتصادی حاکی از آن است که هزینه محصول واحد سیستم، کاهشی خطی را در پی افزایش مقدار هیدروژن سوخت نشان می دهد.