پیشنهاد یک سیستم ترکیبی چند هدفه به منظور تبدیل انرژی زمین گرمایی به هیدروژن مایع

هیدروژن مایع راه‌حلی برای ذخیره و انتقال برق است که توسط منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی زمین گرمایی تولید می‌شود. در این مقاله، یک چرخه رانکین آلی و الکترولیز غشا پروتونی، چرخه تبرید جذب آبی آمونیاکی و یک چرخه مایع‌سازی هیدروژن برای ذخیره انرژی زمین‌گرمایی به‌عنوان هیدروژن مایع شبیه‌سازی و تحلیل می‌شوند. توان تولید شده توسط چرخه رانکین آلی برای تولید گاز هیدروژن در الکترولایزر استفاده می شود، علاوه بر این، سرمایش حاصل از چرخه تبرید جذبی برای پیش خنک کردن گاز هیدروژن تا دمای منفی 26.9 درجه سانتیگراد استفاده می شود که در ادامه هیدروژن در دمای منفی 253 توسط چرخه مبرد ترکیبی مایع می شود . نوآوری این مطالعه مبتنی بر استفاده از انرژی سرد حاصل از تبرید جذبی در چرخه تولید هیدروژن مایع و ادغام فرآیند تولید  هیدروژن مایع با سیستم انرژی زمین گرمایی است. با استفاده از انرژی، اگزرژی، و تجزیه و تحلیل اقتصادی، بازده چرخه نهایی در مقایسه با سیستم اولیه بهبود یافت. مصرف ویژه انرژی واحد مایع سازی 8.81 کیلووات ساعت برای هر کیلوگرم هیدروژن بود. در سه سال زمان بازپرداخت، با استفاده از آنالیز اقتصادی در سه سال دوره بازپرداخت حداقل قیمت فروش 2 دلار و 11 سنت محاسبه شد که کمتر از چرخه مشابه تولید هیدورژن مایع ارائه شده در گذشته بود.

proposing a multi-generation system to convert geothermal energy to lh2

liquid hydrogen is a solution for storing and transmitting electricity that is produced by renewable energy sources such asgeothermal energy. in this paper, a rankine cycle with a proton exchange membrane electrolyzer, an ammonia absorptionrefrigeration cycle, and a hydrogen liquefaction cycle are simulated and analyzed for storing geothermal energy as liquid hydrogen.the power generated by the rankine cycle is used to produce hydrogen gas in the electrolyzer. additionally, the cooling obtained from the absorption refrigeration cycle is used to pre-cool the hydrogen gas to a temperature of -9.26 ℃, and then the hydrogen is liquefied at -253 ℃ by a mixed refrigeration cycle. the innovation of this study is based on using the cold energy obtained from the absorption refrigeration cycle in the liquid hydrogen production cycle and integrating the liquid hydrogen production process with the geothermal energy system. by using energy, exergy, and economic analysis, the final cycle efficiency was improved compared to the initial system. the special energy consumption of the liquefaction unit is 81.8 kwh per kilogram of hydrogen. in a three-year payback period, using economic analysis, the minimum selling price is calculated to be $2.11, which is lower than a similar liquid hydrogen production cycle presented in the past.