تولید هیدروژن از آب دریا، مطالعات امکان‌ سنجی و طراحی مفهومی

تولید هیدروژن از آب دریا، مطالعات امکان‌ سنجی و طراحی مفهومی
تولید هیدروژن از آب دریا، مطالعات امکان‌ سنجی و طراحی مفهومی
هدف از انجام این پروژه: مطالعه و امکان سنجی روش‌های تولید هیدروژن از آب دریا و امکان‌پذیری تولید آن روی شناور جهت تامین انرژی آن
کارفرما: مرکز تحقیقات مواد و پلیمر
سال اجرا: 1384
محتوا:

هدف از انجام این فعالیت تحقیقاتی، بررسی امکان دستیابی به روشی برای تولید هیدروژن بر روی شناور می ­باشد. در مرحله اول، با بازبینی مطالب گذشته و بررسی منابع جدید،  روش­های مختلف تولید هیدروژن مشخص گردید.

تولید هیدروژن از هیدروکربن‌ها

  • ریفرمینگ متان با بخار آب (Steam Methane Reforming)
  • فرایند ریفرمینگ سایر هیدروکربن‌ ها با بخار آب  (Steam Hydrocarbon Reforming)
  • رفرمینگ حرارتی خودکار(Auto Thermal Reforming)
  • شکست حرارتی هیدروکربن‌ها (Thermal Cracking)
  • اکسیداسیون پاره‌ای کاتالیستی (Catalytic Partial Oxidation)
  • تولید هیدروژن از ذغال سنگ

روش‌های تولید هیدروژن از آب

  • الکترولیز
  • فتوولتاژی
  • فتوالکتروشیمیایی
  • روش SC-SEP
  • ترموشیمیایی
  • فتوشیمیایی
  •  فتوکاتالیستی
  • فتوبیولوژیکی
  • روش AEC
  • شکست مستقیم مولکول­های آب

در پروژه تولید هیدروژن از آب دریا پس از معرفی انواع روش‌های تولید هیدروژن، اعم از روش‌های آبی و روش‌های غیرآبی، در مرحله دوم به انتخاب مناسب‌ ترین روش برای تولید هیدروژن از آب دریا بر روی شناور پرداخته می شود. در این بخش به منظور یکسان‌سازی و انتخاب بهترین روش از میان روش‌های موجود، پارامترهای مختلفی تعریف و برای هر یک از روش‌ها این پارامترها تعیین می­ شود.

پارامترهای مورد بررسی در مطالعه این روش‌ها را می توان به صورت زیر برشمرد:
  • شرح مختصری از روش
  • شرایط عملیاتی فرایند تولید هیدروژن مانند دما و فشار عملیاتی
  • مشخصات دقیق منبع تولید هیدروژن (آب)
  • منبع انرژی مورد نیاز سیستم شامل انرژی لازم برای تبدیل مولکول‌های آب به هیدروژن و اکسیژن
  • نحوه دریافت انرژی از منبع انرژی و مشخصات کامل سیستم دریافت ­کننده انرژی
  • مشخصات سیستم تولید هیدروژن شامل فرایند تولید، جنس، ابعاد، وزن و …
  • انواع راندمان‌ها
  • بررسی نیاز به سیستم جداسازی و در صورت نیاز مشخصات سیستم جداسازی
  • تعیین نوع، مقدار و مشخصات محصولات جانبی و جریان‌های پسماند تولید شده در سیستم، تعیین آلایندگی این جریان‌ها و بررسی مسائل زیست محیطی مرتبط با سیستم
  • بررسی مسائل ایمنی درگیر با عملکرد سیستم
  • هماهنگی روش با مشخصه‌های یک سیستم مورد استفاده در کاربری های نظامی
  • امکان دسترسی به دانش فنی چه به­ صورت بومی یا تهیه از کشورهای خارجی و نهایتاً
  • امکان تهیه و ساخت قطعات، تجیزات و دستگاه‌های مورد نیاز هر روش در داخل و یا از سایر کشورها

با توجه به متفاوت بودن ماهیت روش­ها از یکدیگر، مقایسه موردی بین آنها صورت گرفته و در ادامه، انتخاب بین روش­ها بر اساس هدف نهایی پروژه که بکارگیری روش بر روی شناور است، انجام شده است. در نهایت نیز پس از بررسی مقایسه روشها، معایب و مزیت های هر کدام، مناسب­ترین روش برای تولید هیدروژن از آب دریا معرفی گردیده است.

پیمایش به بالا