بررسی چرخه اصلاح شده رانکین آلی به منظور تولید هیدروژن و آب شیرین با استفاده از انرژی زمین گرمایی و زیست‌توده از دیدگاه انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست محیطی

پژوهش حاضر به تحلیل انرژی، اگزرژی، اقتصادی و محیط زیستی  یک چرخه رانکین آلی با هدف تولید همزمان توان، هیدروژن و آب شیرین با منبع انرژی ترکیبی زمین گرمایی و زیست توده می‌پردازد. در سیستم جدید پیشنهادی از مبادله کن های گرمایی مختلف به منظور بالا بردن راندمان اگزرژی سیستم استفاده شده است. همچنین عملکرد چرخه در دو حالت با و بدون انرژی زمین گرمایی مقایسه شده است. محاسبات نشان می‌دهد که بیشترین میزان تخریب اگزرژی برابر 119/4 کیلووات و مربوط به جوش آور می‌باشد. همچنین کمترین میزان فاکتور اگزرژواکونومیک برای جوش­آور و برابر 12/31 درصد است. مقدار هیدروژن تولیدی و آب شیرین به ترتیب 1/58 لیتر بر ثانیه و 4/15 کیلوگرم بر ثانیه می‌باشد و با افزایش دمای منبع زمین گرمایی از 125 تا 160 درجه سلسیوس، مقدار هیدروژن و آب شیرین تولید شده به ترتیب به میزان 30 و 18 درصد افزایش پیدا می‌کند. در صورت عدم استفاده از انرژی زمین گرمایی و تامین کل انرژی توسط زیست توده، مقدار دی اکسید کربن منتشر شده به مقدار 68 درصد افزایش می‌یابد.

evaluation of a modified organic rankine cycle to produce power, hydrogen anddesalinated water by combining geothermal and biomass energies from 4e viewpoints

this study provides the energy, exergy, economic and environmental (4e) analysis of an organic rankine cycle with the aim ofproducing power, hydrogen, and desalinated water with combined geothermal and biomass energy sources. in the proposedsystem, different heat exchangers have been used to increase the exergy efficiency of the system. also, the cycle performancein both modes of with and without geothermal energy is compared. the results provide that the highest rate of exergydestruction is equal to 119.4 kw which is related to the boiler. also, the lowest amount of exergoeconomic factor for the boileris equal to 12.31%. the amount of produced hydrogen and desalinated water is equal to 1.58 lit/s and 15.15 kg/s, respectively.moreover, with an increment in the temperature of the geothermal source from 125 to 160 c, the production rate of hydrogenand desalinated water are increased 30 and 18 %, respectively. in the case that geothermal energy is not used and all energy issupplied from biomass, the amount of carbon dioxide emission will increase by 68%.