8882

بررسي روش‌هاي نوين توليد هيدروژن

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1402

دكتر اميرمهدي تحسيني

دكتر سمانه قندهاريون

1402/09/04

مكانيك

Studying of New Methods of Hydrogen Production

سوخت‌هاي فسيلي سهم عمده‌اي در تأمين انرژي دارند. همين امر باعث انتشار گازهاي گلخانه‌اي و اثرات مخرب زيست‌محيطي شده است. درنتيجه، دستيابي به منبع انرژي پاك با توجه به نياز روزافزون جهان به انرژي، يك ضرورت است. هيدروژن سبك‌ترين، ساده‌ترين و فراوان‌ترين عنصر شيميايي در جهان است اما عمدتاً در تركيب با بقيه عناصر در طبيعت يافت مي‌شود و براي دستيابي به اين سوخت بايد با كمك برخي از فرآيندها، آن را از اين عناصر جدا كرد. در حال حاضر، تمام روش‌هاي صنعتي توليد هيدروژن به‌طور مستقيم يا غيرمستقيم (به‌عنوان مثال به‌واسطۀ توليد برق) متكي به سوخت‌هاي فسيلي (عمدتاً گاز طبيعي و ذغال‌سنگ) هستند. بنابراين، مؤثرترين روش براي توليد هيدروژن، روشي است كه علاوه‌بر استفاده از زيرساخت‌هاي گاز طبيعي ، كمترين ميزان مصرف برق و انتشار كربن‌دي‌اكسيد را داشته باشد. فرآيند تجزيۀ مستقيم متان از گاز طبيعي با محيط‌زيست سازگارتر است. در اين فرآيند، متان تا دماي مطلوب، براي تجزيه و شكستن پيوندهاي كربن-هيدروژن، حرارت مي‌بيند. محصول اين فرآيند كربن است كه آن‌ را مي‌توان به راحتي جذب و ذخيره كرد. روش‌هاي مختلفي براي فرآيند تجزيۀ متان توسعه داده شده است. در اين پروژه، امكان تبادل انرژي بين دو سيال توسط ديناميك موج ناپايا در يك روتور موجي براي حرارت دادن متان تا دماي بالا و تشكيل هيدروژن بررسي شده است. به اين منظور، مطالعاتي روي ساختار روتور موجي صورت گرفته است و شبيه‌سازي دوبعدي در نرم‌افزار انسيس فلوئنت براي مشاهدۀ فيزيك اين پديده انجام گرفته است.

پيروليز متان، روتور موجي، اصلاح كنندۀ موج، گرمايش موج ضربه‌اي