Jeotermal Destekli Hidrojen Sıvılaştırma Çevrimi

0

Bu çalışmada bir jeotermal kaynaktan elde edilen elektrik enerjisini gelişmiş bir sıvılaştırma çevrimi olan Claude ünitesinde kullanarak hidrojenin sıvılaştırılması incelenmiştir.

Bu sistemde sıvılaştırılabilecek birim hidrojen miktarı ve ekserjetik maliyetinin jeotermal kaynağın sıcaklığına göre değişimi araştırılmıştır. Bu amaçla bilgisayar ortamında sistem modellenerek termodinamik analizi yapılmış ve buna bağlı termoekonomik analiz yapılmıştır.

Bu metotla elde edilen sonuçlar değerlendirilerek, sistemden elde edilebilen sıvı hidrojenin birim ekserjetik maliyetini termoekonomik analiz yöntemi olan SPECO metot kullanılarak bulunmuştur.

Bu bağlamda gerekli termodinamik ve termoekonomik analizler yapıldığında, jeotermal kaynak sıcaklığı 200°C ve debisi 100 kg/s olarak kabul edilen sistemden üretilen net iş 7572 kW olarak hesaplanmıştır. Bu üretilen elektrik işi sıvılaştırma ünitesinde kullanılmaktadır.

Sıvılaştırma ünitesinde birim sıvılaştırma miktarı 0.14 kg/s olarak hesaplanmıştır. Jeotermal güç çevrimi kısmının enerji ve ekserji verimleri %10.4 ve %46.6 olarak hesaplanmıştır.

Sıvılaştırma çevriminin ekserji verimi %16.5 olarak hesaplamıştır. Sıvılaştırma çevriminin COP değeri ise 0.153 olarak hesaplanmıştır. Modellenen sistemin geneli için ekserji ürün yakıt prensibi uygulanarak ekserji verimi %81.2 olarak hesaplanmıştır.

Daha sonra termodinamik analize bağlı ekonomik analizi ifade eden termoekonomik analiz yöntemiyle jeotermal santralden üretilen elektriğin birim ekserjetik maliyeti 10.8 $/GJ (0.0386 $/kWh) olarak hesaplanmıştır. Sıvılaştırılan hidrojenin birim ekserjetik maliyeti ise 10.2 $/GJ (1.229 $/kg H2) olarak hesaplanmıştır.

Makalenin Tamamı

Yorum Yazın

Lütfen yorumunuzu yazınız
Lütfen adınızı giriniz.