بررسی عملکرد الکترولایزر تولید کننده گاز هیدروکسی با استفاده از سلول‌های خورشیدی

هیدروژن به‌عنوان یک منبع جدید انرژی به شمار می‌رود. یکی از روش های پرکاربرد تولید گاز هیدروژن، الکترولیز آب است. الکترولیز آب توسط الکترولایزر و با عبور جریان الکتریکی از میان مولکول های آب، با استفاده از یک غشا بین سلولی باعث تجزیه مولکول های آب به هیدروژن و اکسیژن می شود. درصورتی‌که غشا بین سلولی حذف شود، گاز هیدروژن و اکسیژن مخلوط شده و گاز هیدروکسی تولید می شود. این گاز که شامل مولکول های هیدروژن و اکسیژن است به‌عنوان سوخت کمکی موردتوجه قرار گرفته است. به همین منظور در این پژوهش به طراحی و ساخت الکترولایزر چندسلولی تولیدکننده گاز هیدروکسی بدون غشا با استفاده از ورق استیل 316 پرداخته شده است. برای افزایش رسانایی آب از الکترولیت پتاسیم هیدروکساید استفاده شده و برای تامین انرژی مصرفی موردنیاز الکترولایزر از سلول خورشیدی با توان های مختلف استفاده گردید. سپس با انجام آزمایش‌های مختلف به‌کارگیری این فناوری با استفاده از انرژی خورشید مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمایش‌ها نشان می دهد که هر صفحه الکترولایزر دارای ولتاژ 2 الی 3 ولت است و باید تناسب لازم بین تعداد صفحات الکترولایزر و ولتاژ سلول وجود داشته باشد. تولید به‌ازای سطح سلول خورشیدی برای سه حالت مورد بررسی به ترتیب 1919، 4542.5 و 6919 لیتر بر مترمربع به دست آمد که نشان‌دهنده این است که مقادیر بهینه‌ای متناسب با سطح سلول و مساحت صفحات الکترولایزر وجود دارد که منجر به عبور جریان بهینه‌ای از دستگاه و عملکرد مناسب‌تر آن می‌شود. 

investigating the performance of hydroxy gas producing electrolyzer using solar cells

hydrogen is considered as a new source of energy. one of the most used methods of hydrogen gas production is water electrolysis. electrolysis of water by an electrolyzer and by passing an electric current through water molecules, using an intercellular membrane causes the breakdown of water molecules into hydrogen and oxygen. if the intercellular membrane is removed, hydrogen gas and oxygen are mixed and hydroxy gas is produced. this gas, which includes hydrogen and oxygen molecules, has been considered as an auxiliary fuel. for this purpose, in this research, the design and construction of a multi-cell electrolyzer producing hydroxy gas without a membrane using 316 steel sheet has been discussed. to increase the conductivity of water, potassium hydroxide electrolyte was used, and solar panels with different powers were used to supply the required energy consumption of the electrolyzer. then, by conducting various experiments, the application of this technology using solar energy has been investigated. the results of the tests show that each electrolyzer plate has a voltage of 2 to 3 volts and there must be a proper proportion between the number of electrolyzer plates and the voltage of the panels. the production per solar panel surface for the three studied conditions was obtained as 1919, 4542.5 and 6919 liters per square meter, respectively, which indicates that there are optimal values corresponding to the panel surface and the area of the electrolyzer plates, which leads to an optimal current passing. it becomes more appropriate from the device and its performance.