Karadeniz suyundan hidrojen üretimi
Hydrogen production from blacksea
- Tez No: 342828
- Danışmanlar: PROF. DR. BEKİR ZÜHTÜ UYSAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 101
Özet
Karadeniz 436 400 km2 yüzey alanına, 2 300 000 km² taban alanına ve 547 000 km3 su hacmine sahip olup suyunun 90%`ı anaerobik koşullarda olan bir denizdir. En derin yeri 2206 m?dir. Bu denize kıyısı olan 6 ülke içinde en uzun kıyı şeridine sahip olan Türkiye`dir. Karadeniz?in dip sularında kirlilik sonucunda oluşan hidrojen sülfürün (H2S) 4,587 milyar ton olduğu da bilinmektedir. Bu hidrojen sülfür?ün %100 ayrıştırılması sonucunda 4,317 milyar ton kükürt ve 269,8 milyon ton hidrojen elde edilmesi mümkündür. Karadenizdeki bu hidrojen potansiyelinin enerji olarak değeri 3,78x1013 MJ (1,05x1013 kWh veya 9x108 toe (eşdeğer petrol ton)) olarak ifade edilebilir. Dolayısıyla, Karadeniz?de bulunan H2S?in enerji potansiyeli olarak önemi açıktır. Yapılan deneysel çalışmalarda Karadeniz suyunun kompozisyonu laboratuarda sentetik olarak hazırlanmıştır. Çalışmalar, doğrudan hidrojen sülfürlü suyun elektrolizi yerine, bu işlemdeki sorunları en aza indirmek için, dolaylı elektroliz yöntemiyle ve 2 aşamalı olarak gerçekleştirilmiştir. Bu yöntem, vanadyumun +4 ve +5 değerlikleri arasında dönüşümlü olarak kullanılmasına dayanır. İlk aşamada V(V)?in indirgenmesi ve hidrojen sülfür içindeki kükürtün çöktürülmesi, ikinci aşamada ise elektroliz ile V(IV)?ün yükseltgenmesi ve hidrojen üretimi başarılmıştır. Deneyler sonucunda birinci aşama için en uygun koşulların 50 oC?de gerçekleştiği ve 90% oranında kükürtün çöktürülebildiği görülmüştür. İkinci aşamada, elektroliz işlemi için en uygun sıcaklığın 40 oC olduğu gözlemlenmiştir. Yapılan hesaplamalar ile, elde edilen hidrojen enerjisinin 34%?ünün bu döngüsel işlem için harcandığı, geri kalan enerjinin yararlanılabilir enerji olarak değerlendirilebileceği anlaşılmıştır. Ayrıca, laboratuvardaki deneysel bulgulardan yararlanarak ve Chemcad programını kullanarak uygun bir proses geliştirme çalışması da yapılmıştır.
Özet (Çeviri)
The Black Sea has 436 400 km2 surface area, 2 300 000 km2 floor area and 547 000 km3 water volume. 90% of The Black Sea?s water is under anaerobic conditions. The deepest place is 2206 m. The sea has 6 countries? coast and Turkey has the longest shoreline. The amount of hydrogen sulfide formed as a result of the pollution in deep waters of the Black Sea is 4.587 billion tons. It is thus possible to obtain 4.317 billion tons of sulfur and 269.8 million tons of hydrogen with full utilization of this hydrogen sulfide. The value of the potential hydrogen energy in the Black Sea can be expressed as 3.78 MJ x1013 MJ (1.05x1013 kWh or 9x108 toe (tons of petroleum equivalent)). Hence, the importance of the energy potential of H2S in the Black Sea is clear. The composition of the Black Sea water has been produced synthetically in the laboratory for experimental studies. Rather than direct electrolysis of hydrogen sulfide, an indirect and 2-stage electrolysis is employed to minimize problems in this process. This method is based on the alternating use of vanadium with +4 valence and with +5. Reduction of V (V) and precipitation of sulfur from hydrogen sulfide in the first stage and oxidation of V (IV) with electrolysis to produce hydrogen in the second stage were achieved. Experimental studies showed that 50 oC was the optimum temperature with the precipitation 90% of sulphur in the first stage. The optimum temperature for the electrolysis stage was determined as 40 °C in the second stage. Calculations showed that 34% of the hydrogen?s energy is to be spent for this cyclic process and the remaining energy can be considered as the energy that can be utilized. In addition, a process has been developed using the experimental findings and Chemcad program for possible industrial application.
Benzer Tezler
- Karadeniz suyunda E.Coli ve S.Enteritidis'in yaşamını etkileyen biyotik ve abiyotik faktörlerin belirlenmesi
The Effect of biotic and abiotic factors on survival of S.Enteriditis and E.Coli in black sea water
ÖNDER İDİL
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
BiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiBiyoloji Eğitimi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞİT ÖZKANCA
- Deniz suyunda dezenfektan kimyasal maddelerin escherichia coli ML30 ve salmonella typhimurium LT2 bakterilerinin protein sentezine olan etkileri
The Effects of dizinfectant chemicals on protein synthesis of escherichia coll ML30 and salmonella typhimurium LT2 in sea water
CİHAN DARCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1999
BiyolojiOndokuz Mayıs ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. REŞİT ÖZKANCA
- Çayeli Bakır İşletmeleri'ne ait derin deniz deşarjı ile yapılan atık su boşaltımının deniz ekosistemine etkilerin belirlenmesi ve yayılımın modellenmesi
Determination of the effects and the distribution modeling of tailing discharge done by the deep sea discharge system belonging to Çayeli Bakir İşletmeleri on the marine ecosystem
HACER KAYHAN
Doktora
Türkçe
2008
Deniz BilimleriKaradeniz Teknik ÜniversitesiBalıkçılık Teknolojisi Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN KÖSE
PROF. DR. MUHAMMET BORAN
- Karadeniz'in Trabzon yöresinde oksik zonda sedimantasyon yapan materyalin bazı ağır metal, radyonüklid, organik karbon ve klorofil - A düzeylerinin araştırılması
Researching on some radionuclides, heavy metals, organic carbon and chlorophyll-a levels of the material that makes sedimentation in the oxic zone in Trabzon, Balck Sea region
HALİM AYTEKİN ERGÜL
- Karadeniz deniz suyundan bipolar membranlı hücrede elektrodiyaliz ile içme suyu üretimi
Drinking water production with electrodialysis in a bipolar membrane cell from blacksea water
MAHMUT ADIGÜZEL
Doktora
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiAtatürk ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TOLGA YILMAZ
DOÇ. DR. JÜLİDE ERKMEN