التحليل الكهربائي للمياه المالحة وتأثيره على إنتاج الهيدروجين الأخضر

نوع المستند : Original Article

المؤلفون

1 أستاذ - قسم الهندسة الزراعية - كلية الزراعة - جامعة الإسكندرية - مصر.

2 مدرس مساعد - كلية الزراعة سابا باشا - جامعة الإسكندرية - مصر.

3 باحث - معهد بحوث الهندسة الزراعية – وزارة الزراعة - مصر.

المستخلص

أجريت التجارب المعملية لتقييم أداء تحليل الكهربي للمياه المالحة وإنتاج الهيدروجين الأخضر المستخدم كأهم مصادر الطاقة المتجددة البديلة و النظيفة في معمل بحوث  الطاقة المتجددة، محطة أبحاث واختبارات الجرارات الصباحية، معهد بحوث الهندسة الزراعية، مركز البحوث الزراعية و هذه الدراسة تهدف الى تطوير محلل المياه الكهربي للوصول إلى أعلى معدل انتاج من الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربي للمياه باستخدام الإليكتروليزر تحت العوامل المختلفة من نوع المياه المستخدمة و مساحة سطح التفاعل لشرائح الإليكتروليزر و السمك بين الشرائح. ووفقا لبيانات تقييم أداء وحدة التحليل الكهربي أظهرت التجارب أن أفضل إنتاج لغاز الهيدروجين هو٢٤٢٫٦٨ لترا في الساعة عند استخدام مساحة سطح التفاعل ٣٠٠سم٢ مع وجود مسافة بين شرائح التفاعل ٢ مم واستخدام مياه البحر.
وعند دراسة الطاقة المستهلكة في انتاج الهيدروجين تحت الظروف المختلفة تشير البيانات إلى تقييم أداء وحدة التحليل الكهربائي أن أقل استهلاك للطاقة هو٢١٫٠٨٨ كيلو وات ساعة عند استخدام مساحة سطح التفاعل٢٠٠ سم٢ مع مسافة بين شرائح التفاعل ٢ مم واستخدام مياه البحر.

الكلمات الرئيسية

الموضوعات الرئيسية

المراجع

Abdullah, A. G., Fahruddin, A. r., Ichsani, D., Taufany, F., & Nandiyanto, A. B. D. (2018). Improving PEM fuel cell performance using in-line triangular baffles in triple serpentine flow field. MATEC Web of Conferences, 197. https://doi.org/10.1051/matecconf/201819708010
Ball, M., & Wietschel, M. (2009). The hydrogen economy: opportunities and challenges.
Boulmrharj, S., El Ibrahimi, M., Louardi, A., Aarich, N., Bennouna, A., Bakhouya, M., Raoufi, M., Monkade, M., Zehaf, M., & Khaidar, M. (2020). Modeling and Performance Analysis of a Grid-connected Polycrystalline Silicon Photovoltaic System under the Maritime Climate of El Jadida in Morocco. International Journal of Renewable Energy Research (IJRER).
Boulmrharj, S., Khaidar, M., Siniti, M., Bakhouya, M., & Zine-dine, K. (2020). Towards performance assessment of fuel cell integration into buildings. Energy Reports, 6, 288-293. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.08.058
Colbertaldo, P., Agustin, S. B., Campanari, S., & Brouwer, J. (2019). Impact of hydrogen energy storage on California electric power system: Towards 100% renewable electricity. International Journal of Hydrogen Energy, 44(19), 9558-9576. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2018.11.062
Dodds, P. E., Staffell, I., Hawkes, A. D., Li, F., Grünewald, P., McDowall, W., & Ekins, P. (2015). Hydrogen and fuel cell technologies for heating: A review. International Journal of Hydrogen Energy, 40(5), 2065-2083. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2014.11.059
Dutta, S. (2014). A review on production, storage of hydrogen and its utilization as an energy resource. Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 20(4), 1148-1156. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.jiec.2013.07.037
El-Oliemy, R. M., El-Metwalli, A. M. H., Darwish, M. R., & Hemeda, S. G. (2017). Utilization of hydrogen generated by using ultrasonic techniuqe as a new source of energy for operating a small engine. Misr Journal of Agricultural Engineering, 34(4), 2073-2082.
Esposito, L. (2023). Renewable energy consumption and per capita income: An empirical analysis in Finland. Renewable Energy, 209, 558-568.
Grimes, C. A., Varghese, O. K., & Ranjan, S. (2008). Light, water, hydrogen: the solar generation of hydrogen by water photoelectrolysis (Vol. 546). Springer.
Hamelin, J., Agbossou, K., Laperrière, A., Laurencelle, F., & Bose, T. K. (2001). Dynamic behavior of a PEM fuel cell stack for stationary applications. International Journal of Hydrogen Energy, 26(6), 625-629. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/S0360-3199(00)00121-X
Koundi, M., & EL FADIL, H. (2019). Mathematical modeling of PEM electrolyzer and design of a voltage controller by the SMPWM approach. 2019 international conference on power generation systems and renewable energy technologies (PGSRET),
Mohammadi, A., & Mehrpooya, M. (2018). A comprehensive review on coupling different types of electrolyzer to renewable energy sources. Energy, 158, 632-655. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.energy.2018.06.073
Ould Amrouche, S., Rekioua, D., Rekioua, T., & Bacha, S. (2016). Overview of energy storage in renewable energy systems. International Journal of Hydrogen Energy, 41(45), 20914-20927. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2016.06.243
Peighambardoust, S. J., Rowshanzamir, S., & Amjadi, M. (2010). Review of the proton exchange membranes for fuel cell applications. International Journal of Hydrogen Energy, 35(17), 9349-9384. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.05.017
Rashid, M., Al Mesfer, M. K., Naseem, H., & Danish, M. (2015). Hydrogen production by water electrolysis: a review of alkaline water electrolysis, PEM water electrolysis and high temperature water electrolysis. International Journal of Engineering and Advanced Technology.
Sahbani, S., Mahmoudi, H., Hasnaoui, A., & Kchikach, M. (2016). Development Prospect of Smart Grid in Morocco. Procedia Computer Science, 83, 1313-1320. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.04.274
Samus, T., Lang, B., & Rohn, H. (2013). Assessing the natural resource use and the resource efficiency potential of the Desertec concept. Solar Energy, 87, 176-183. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.solener.2012.10.011
Shen, M., Bennett, N., Ding, Y., & Scott, K. (2011). A concise model for evaluating water electrolysis. International Journal of Hydrogen Energy, 36(22), 14335-14341. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2010.12.029
Shiva Kumar, S., & Himabindu, V. (2019). Hydrogen production by PEM water electrolysis – A review. Materials Science for Energy Technologies, 2(3), 442-454. https://doi.org/https://doi.org/10.1016/j.mset.2019.03.002
Zou, J.-J., Zhang, Y.-P., & Liu, C.-J. (2007). Hydrogen production from dimethyl ether using corona discharge plasma. Journal of Power Sources, 163(2), 653-657. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2006.02.078

ملفات

شارك

إرسال الاستشهاد إلى

الإحصائيات