افزایش تولید هیدروژن به عنوان انرژی نو در فرآیند ریفرمینگ متان بوسیله ی چرخه شیمیایی

همواره انرژی و بحران انرژی از اصلی ترین دغدغه های جوامع نوین صنعتی می باشد، به همین سبب محققان پی در پی در جستجوی روش های جایگزین انرژی های فسیلی و یافتن انرژی های پاک می باشند. هیدروژن به عنوان سوختی جدید و پاک در پیل های سوختی و خودرو های هیدروژنی مطرح می شود.استفاده از چرخه شیمیایی برای ریفرمینگ گاز طبیعی روشی جدید برای افزایش تولید هیدروژن و ذخیره سازی دی اکسید کربن می باشد. این چرخه شامل دو قسمت راکتور هوا (air reactor)و راکتور سوخت(fuel reactor)می باشد، که در مرحله اول حاملان اکسیژن به صورت کامل به وسیله هوا اکسید می شوند و در مرحله دوم گاز طبیعی به CO2و H2Oتبدیل شده که به خاطر وجود CO2و بخار آب، عمل ریفرمینگ انجام شده و ترکیبات COو H2تولید می شود. در این مطالعه، فلزات مختلفی جهت حاملان اکسیژن و نگه دارنده های این حاملان استفاده شده است و همچنین آنالیز دمایی بر روی این فرآیند انجام گرفته است. درچرخه ی شیمیایی ریفرمینگ (chemical looping reforming)، حاملان اکسیژن باعث جدایش بیشتر هیدروژن نسبت به دیگر فرآیندهای شیمیایی نظیر چرخه ی شیمیایی احتراق(chemical looping combustion)و ریفرمینگ معمولی می شود. انتخاب حاملان اکسیژن و نگه دارنده های آن ها، با توجه به شرایط فیزیکی و شیمیایی این مواد بوده است.زمان ماند حاملان اکسیژن در راکتور هوا و راکتور سوخت با توجه به میزان اکسید شدن و کاهش یافتن در هر مرحله و همچنین میزان هیدروژن تولیدی، در نظر گرفته شده است، که این زمان ها برای فلزات مختلف متفاوت است .

Keywords:

چرخه ی شیمیایی , تولید هیدروژن , ذخیره سازی کربن , ریفرمینگ متان , رآکتور بستر ثابت