Alüminyum alaşımlarından güneş enerjisi destekli elektrokimyasal reaksiyon sistemi kullanılarak yeşil mikro hidrojen üretimi
Green micro-hydrogen production from aluminum alloys using solar energy assisted electrochemical reaction system
- Tez No: 933880
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ NURAY KÜP AYLIKCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Enerji, Energy
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 71
Özet
Sanayi devrimi ve teknolojik gelişmeler enerji tüketim hızında artışı ve dolayısıyla sera gazı salınımında artışları gündeme getirmektedir. Ülkemizin enerjide dışa bağımlılığı da göz önüne alındığında, hem küresel iklim değişimi hem de enerji hammaddesi arayışı için yeni çözümlerin geliştirilmesi gerekmektedir. Bunun yanı sıra karşılaşılması muhtemel bir diğer sorun ise gelecekte atıkların nasıl değerlendirilmesi gerektiği ile ilgilidir. Metallerden elektrokimyasal tepkimeler aracılığıyla hidrojen üretilebilmesi mümkündür ve aynı zamanda uygulanan DC gerilim yenilenebilir enerji kaynaklarından sağlanırsa ucuz, pratik ve sıfır emisyonlu bir yöntemdir. Tepkime sonrası oluşan yan ürün ise pek çok alanda uygulama kapasitesine sahiptir. Çalışma kapsamında hem alüminyum alaşımlarının hidrojen üretiminde değerlendirilmesi hem de üretimin sıfır emisyonlu olması hedeflenmiştir. Laboratuvar çatı katına kurulu 340 WP gücünde kurulu off-grid sistem kullanılarak hidrojen üretimi için kurulan deneysel sistemden elde edilen veriler farklı alüminyum alaşımları için kaydedilmiştir. Saf suyun elektrolizinden elde edilen hidrojen üretim hızına göre daha fazla hidrojen üretimi sağlayan katalizör olarak kullanılan alüminyumun su ile teması sonucu dış yüzeyinde oksitli bir tabaka oluşmaktadır. Oluşan bu oksitli yüzey hidrojen üretimini engellemekte olup Alkali çözelti kullanılarak oksitli tabakanın üstesinden gelinmektedir. NaOH ve KOH kullanılarak 1N alkali çözeltiler hazırlanmış, 65°C sıcaklıkta ve 5V'luk DC gerilim uygulanarak farklı alüminyum alaşımlarından üretilen hidrojen üretim miktarları kullanılarak hidrojen verimi ve hidrojen üretim oranı hesaplanmıştır. Hidrojen üretimi sonrası alüminyum alaşımlarından elde edilen yan ürünler ile tepkimeden önceki alaşımların yapı analizleri için SEM görüntüleri alınmıştır. Ayrıca hidrojen üretim oranları ve hidrojen verimlerinin farklı alaşımlar ve farklı alkali çözeltiler için zamana bağlı grafiği çizilerek hidrojen üretiminin alkali çözelti türü ve alaşımların farklı element içeriğine bağlı olarak değiştiği gözlenmiştir. Ayrıca alaşımların parçacık büyülüklerinin de hidrojen üretim hızında önemli değişikliklere yol açtığı tespit edilmiştir. Anahtar Kelimeler : Alüminyum alaşımları, hidrojen üretimi, fotovoltaik sistemler
Özet (Çeviri)
The industrial revolution and technological developments are leading to an increase in energy consumption and thus an increase in greenhouse gas emissions. Given our country's dependence on foreign energy, new solutions must be developed for both global climate change and the search for energy resources. In addition, another problem that is likely to arise is how to use waste in the future. Hydrogen can be produced from metals through electrochemical reactions, and it is also a cheap, practical and emission-free method if the applied DC voltage is supplied by renewable energy sources. The by-product of the reaction has many applications in many fields. The aim of the study is both to evaluate aluminum alloys in hydrogen production and to have zero-emission production. The data obtained from the experimental system established for hydrogen production, using an off-grid system with a power of 340 WP installed on the roof of the laboratory, have been recorded for different aluminum alloys. Compared to the hydrogen production rate obtained from the electrolysis of pure water, an oxidized layer is formed on the outer surface of the aluminum used as a catalyst, which provides more hydrogen production. This oxidized surface prevents hydrogen production and the oxidized layer is overcome by using alkaline solution. 1N alkaline solutions were prepared using NaOH and KOH, hydrogen yield and hydrogen production rate were calculated by using the hydrogen production amounts produced from different aluminum alloys at 65°C temperature and by applying DC voltage of 5V. SEM images were taken for structural analysis of by-products obtained from aluminum alloys after hydrogen production and alloys before reaction. In addition, hydrogen production rates and hydrogen yields were plotted against time for different alloys and different alkaline solutions and it was observed that hydrogen production varies depending on the type of alkaline solution and different elemental content of the alloys. It was also found that the particle size of the alloys caused significant changes in the hydrogen production rate. Key Words : Aluminum alloys, hydrogen production, photovoltaic systems
Benzer Tezler
- Toz metalurjisi ile üretilen mağnezyum-alüminyum alaşımlarının hidrojen depolama kapasitelerinin ölçülmesi
Hydrogen storage capacity measurements of magnesium-aluminium alloys produced with powder metallurgy
MUHAMMET ALİ NALBANT
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
EnerjiAtatürk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÖZLEM KORKUT
- Seramiklerin yüzeylerinin metalleştirilmesi
Surface metallization of ceramics
MUHAMMET FURKAN NAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FATİH KAHRAMAN
- Savunma sanayiinde kullanılan su araçlarının Al 6061 malzeme yüzeylerinde kaplama yöntemleri uygulanarak korozyon ve aşınma etkilerinin deneysel incelenmesi
Başlık çevirisi yok
KENAN KOÇYİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SENAİ YALÇINKAYA
- Preparation and characterization of phase change materials to reduce internal temperature changes in refrigerators
Buzdolabı iç sıcaklık değişimini azaltmak amacıyla faz değiştiren malzeme hazırlanması ve karakterizasyonu
ÖZGE PAYANDA
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SADRİYE OSKAY
- Stronsiyum, titanyum ve bor ilavesiyle a356 alüminyum alaşımının mekanik ve korozyon özelliklerinin geliştirilmesi
Improvement of mechanical and corrosion properties of a356 aluminium alloy by the addition of strontium, titanium and bor
İSMAİL ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN ORHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKÇE HAPÇI AĞAOĞLU