مدلسازی ریاضی و بررسی پارامتریک سلول سوختی اکسید جامد و گازی سازی زیست توده پوسته برنج از دیدگاه انرژی

افزایش جمعیت و صنعتی شدن جوامع و از طرفی دیگر رو به اتمام بودن سوختهای فسیلی و آلودگی روزافزون محیطزیست، بشر را بهبهره برداری بیشتر از انرژی های نو سوق داده است. در این تحقیق یک سیستم سلول سوختی اکسیدجامد با یک راکتور گازی ساز بهمنظور تولید الکتریسته ادغام شده است. برای انجام گازیسازی زیست توده از بخار بعنوان عامل گازی ساز استفاده شده است و زیستتوده تغذیه شده به راکتور، پوسته برنج می باشد. از گاز سنتز خروجی گازی ساز بعنوان سوخت سلول سوختی بهره گرفته شده است. در مدل ارایه شده، از تعادل اجزای موجود، ثابت تعادل واکنش ها و قانون اول ترمودینامیک برای بدست آوردن مجهولات استفاده شدهاست. برای مدلسازی سیستم و انجام محاسبات مربوطه از نرم افزار مهندسی EES استفاده شده است. مدلسازیهای انجام شده برایگازی ساز و سلول سوختی با نتایج مطالعات پیشین اعتبارسنجی شده و مشاهده شد که اختلاف ناچیزی بین نتایج وجود داشت. در اینپژوهش، اثر دمای گازی ساز در STBR=0.6 و تاثیر STBR در دمای 750 درجه سانتیگراد گازی ساز بر ترکیب گاز سنتز خروجیبررسی شد. نتایج نشان داد که افزایش دما اثر مطلوبی بر تولید هیدروژن دارد ولی افزایش STBR منجر به تولید هیدروژن کمتریمی شود. اثر چگالی جریان بر نحوه عملکرد سلول سوختی اکسیدجامد بررسی شده و بازده الکتریکی، توان خروجی از سلول سوختی وسیستم ترکیبی و ولتاژهای سلول در چگالی جریان متغیر بدست آمده است. توان خروجی سیستم ترکیبی 236 کیلووات است که بهازای چگالی جریان (A/m2) 4800 بدست می آید.

Keywords:

زیست توده , گازی سازی , گاز سنتز , سلول سوختی اکسید جامد , چگالی جریان , EES