بررسی عملکرد الکترولایزر تولید کننده گاز هیدروکسی با استفاده از سلول‌های خورشیدی

Abstract

هیدروژن به‌عنوان یک منبع جدید انرژی به شمار می‌رود. یکی از روش­های پرکاربرد تولید گاز هیدروژن، الکترولیز آب است. الکترولیز آب توسط الکترولایزر و با عبور جریان الکتریکی از میان مولکول­های آب، با استفاده از یک غشا بین سلولی باعث تجزیه مولکول­های آب به هیدروژن و اکسیژن می­شود. درصورتی‌که غشا بین سلولی حذف شود، گاز هیدروژن و اکسیژن مخلوط شده و گاز هیدروکسی تولید می­شود. این گاز که شامل مولکول­های هیدروژن و اکسیژن است به‌عنوان سوخت کمکی موردتوجه قرار گرفته است. به همین منظور در این پژوهش به طراحی و ساخت الکترولایزر چندسلولی تولیدکننده گاز هیدروکسی بدون غشا با استفاده از ورق استیل 316 پرداخته شده است. برای افزایش رسانایی آب از الکترولیت پتاسیم هیدروکساید استفاده شده و برای تأمین انرژی مصرفی موردنیاز الکترولایزر از سلول خورشیدی با توان­های مختلف استفاده گردید. سپس با انجام آزمایش‌های مختلف به‌کارگیری این فناوری با استفاده از انرژی خورشید مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌ها نشان می­دهد که هر صفحه الکترولایزر دارای ولتاژ 2 الی 3 ولت است و باید تناسب لازم بین تعداد صفحات الکترولایزر و ولتاژ سلول وجود داشته باشد. تولید به‌ازای سطح سلول خورشیدی برای سه حالت مورد بررسی به ترتیب 1919، 4542.5 و 6919 لیتر بر مترمربع به دست آمد که نشان‌دهنده این است که مقادیر بهینه‌ای متناسب با سطح سلول و مساحت صفحات الکترولایزر وجود دارد که منجر به عبور جریان بهینه‌ای از دستگاه و عملکرد مناسب‌تر آن می‌شود.