Jeotermal esaslı hidrojen üretim sistemlerinin ekserji ve eksergoekonomik analizi
Exergy and exergoeconomic analyses of geothermal based hydrogen production systems
- Tez No: 276207
- Danışmanlar: PROF. DR. ARİF HEPBAŞLI, PROF. DR. İBRAHİM DİNÇER
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Enerji, Makine Mühendisliği, Energy, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 176
Özet
Bu çalışmada, (i) jeotermal sahadan direk hidrojen üretimi, (ii) elektroliz ile hidrojen üretimi, (iii) termokimyasal ve hibrit çevrimler ile hidrojen üretimi olmak üzere potansiyel jeotermal-hidrojen üretim metotları belirlenmiştir. Literatür taraması yapıldıktan sonra jeotermal ile ilişkilendirilebilecek altı adet düşük sıcaklıklı termokimyasal ve hibrit çevrimler belirlenmiştir.Yapılan bu çalışmada ayrıca elektroliz ile hidrojen üretim metotlarından yüksek sıcaklıklı buhar elektroliz sisteminin enerji ve ekserji analizi yapılarak sistemin performansı incelenmiş ve 230 oC'de jeotermal kaynak kullanılması halinde sistemin enerji ve ekserji verimi % 87 ve % 86 bulunmuştur. Klasik elektroliz sistemleri ile karşılaştırıldığında yüksek sıcaklıklı buhar elektroliz sisteminin enerji ve ekserji veriminin daha yüksek olduğu görülmüştür.Ayrıca yapılan çalışmada, belirlenen düşük sıcaklıklı termokimyasal ve hibrit çevrimlerin enerji ve ekserji analizi yapılmış ele alınan çevrimler arasında en yüksek enerji ve ekserji verimine sahip olan çevrimin bakır-klor çevrimi olduğu belirlenmiştir. Bu nedenle çalışmada bakır-klor çevrimi ayrıntılı olarak incelenmiş ve jeotermal güç santrali ile ilişkilendirilmesi durumunda sistemin enerji ve ekserji verimleri irdelenmiştir. İncelenen bakır-klor çevrimine eksergoekonomik analiz uygulanarak hidrojenin birim maliyeti ve kayıplar ile yatırım maliyeti arsındaki ilişki belirlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In this study, various potential methods are identified for geothermal-based hydrogen production, namely, (i) direct production of hydrogen from the geothermal steam, (ii) water electrolysis using the electricity generated by geothermal power plant, (iii) using heat available from geothermal resource only and/or electricity generated through geothermal power plant for thermochemical and hybrid processes. Six potential low-temperature thermochemical and hybrid cycles are identified due to their appraising as appropriate for geothermal sources.In addition, high-temperature steam electrolysis (HTSE) process coupled with a geothermal source is considered for a case study, and its thermodynamic analysis through energy and exergy is conducted for performance evaluation purposes. In this regard, both energy and exergy efficiencies of the geothermal-based hydrogen production process through HTSE are studied and found to be 87% and 86%, respectively. Energy and exergy efficiencies of HTSE are apparently higher than that of conventional electrolysis.Furthermore, thermodynamic analyses of low temperature thermochemical and hybrid cycles are presented to assess their performance through energy and exergy efficiencies for comparison purposes. The results show that the copper?chlorine (Cu-Cl) cycle is identified as a highly promising cycle for geothermal-hydrogen production. In this regard, an EXCEM analysis of a Cu-Cl thermochemical water splitting cycle driven by geothermal energy is conducted. The relations between thermodynamic losses and capital costs are then investigated and illustrated.
Benzer Tezler
- Biyokütle kaynaklı sentez gazından hidrojen üretiminin ve entegre bir güç üretim sisteminin incelenmesi
Investigation of hydrogen production from biomass-derived synthesis gas and integrated a power generation system
MEHMET EMRE BURULDAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
EnerjiYalova ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET SELÇUK MERT
- Graphene based materials obtained from graphite and polyacrylonitrile based carbon fiber for energy storage and conversion systems
Enerji depolama ve dönüşüm sistemleri için grafit ve poliakrilonitril esaslı karbon fiberden grafen tabanlı malzemelerin üretilmesi
MEHMET GİRAY ERSÖZOĞLU
Doktora
İngilizce
2022
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ
PROF. DR. YÜCEL ŞAHİN
- Magnesium based hydrogen storage materials
Magnezyum esaslı hidrojen depolama malzemeleri
MERVE ILIKSU
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. REHA YAVUZ
- Yüksek yoğunluğa sahip seryum oksit bazlı elektrolitlerin hazırlanması ve karakterizasyonu
Preparation and characterisation of high density ceo2-based electrolytes
ÖZGÜN SERİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Metalurji Mühendisliğiİstanbul ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİYE ARABACI
- Electrochemical production of transition metal-based electrocatalysts for water splitting
Suyun ayrışması için geçiş metal tabanlı elektrokatalizörlerin elektrokimyasal üretimi
EREN ERGEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiAdana Alparslan Türkeş Bilim Ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BAŞAK DOĞRU MERT
DOÇ. DR. TUĞÇE DEMİRDELEN