کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7160471 1462842 2016 13 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Performance comparison of solid oxide steam electrolysis cells with/without the addition of methane
ترجمه فارسی عنوان
مقایسۀ عملکرد سلول های الکترولیز بخار اکسید جامد با / بدون افزودن متان
کلمات کلیدی
سلول الکترولیز اکسید جامد، تولید هیدروژن، متان، مدل سازی، تجزیه و تحلیل نظری،
ترجمه چکیده
هیدروژن یک حامل انرژی پاک برای آینده محسوب می شود. در حال حاضر تولید هیدروژن از طریق یک سلول الکترولیز اکسید جامد مورد توجه است زیرا آب تنها واکنش دهنده مورد استفاده است؛ با این حال، تولید هیدروژن از طریق تکنولوژی الکترولیز با توجه به مصرف انرژی الکتریکی بالا، هزینه بسیار بالایی دارد. برای کاهش این تقاضای انرژی، اضافه کردن متان به سمت آند از سلول الکترولیز اکسید جامد، جایی که آن را مانند سمت آند از سلول سوختی اکسید جامد رفتار می کند و تولید حرارت و برق برای انجام پروسه الکترولیز، یک روش جالب است. در این مطالعه مدل سلول الکترولیز با سوخت اکسید جامد با استفاده از یک مدل الکتروشیمیایی برای تجزیه و تحلیل عملکرد الکترولیزر با / بدون افزودن متان از لحاظ مصرف انرژی و بهره وری انرژی انجام می شود. علاوه بر این، اثر بر روی سلول الکترولیزر با پارامترهای عامل اصلی، مانند تراکم جریان، بخار، نسبت بخار به کربن، دما، فشار، استفاده از بخار و استفاده از سوخت ارائه شده است. تجزیه و تحلیل شبیه سازی نشان می دهد که عملکرد سلول الکترولیز با سوخت اکسید جامد سوخت بیشتر از سلول الکترولیز اکسید جامد معمولی است زیرا نیاز به ورودی کمتری دارد. علاوه بر این، امکان استفاده از سلول الکترولیز با سوخت اکسید جامد بدون ورودی انرژی الکتریکی خارجی وجود دارد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
مقایسۀ عملکرد سلول های الکترولیز بخار اکسید جامد با / بدون افزودن متان
چکیده انگلیسی
Hydrogen is considered a clean energy carrier for the future. At present, the production of hydrogen via a solid oxide electrolysis cell is of interest because water is the only reactant used; however, hydrogen production through electrolysis technology is still costly due to high electrical energy consumption. To reduce this energy demand, an addition of methane to the anode side of the solid oxide electrolysis cell, where it behaves like the anode side of the solid oxide fuel cell and generates heat and electricity to accomplish the electrolysis process, is one interesting method. In this study, modeling of the solid oxide fuel-assisted electrolysis cell is performed based on an electrochemical model to analyze the performance of the electrolyzer with/without the addition of methane in terms of the power input and the energy efficiency. In addition, the effect on the electrolyzer cell by key operating parameters, such as current density, steam fraction, steam-to-carbon ratio, temperature, pressure, steam utilization and fuel utilization, is presented. The simulation analysis shows that the performance of the solid oxide fuel-assisted electrolysis cell is higher than that of conventional solid oxide electrolysis cell, as it requires a lower power input. Furthermore, it is possible to run the solid oxide fuel-assisted electrolysis cell without an external electrical energy input.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy Conversion and Management - Volume 120, 15 July 2016, Pages 274-286
نویسندگان
, , , , ,