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.