تحلیل ترمودینامیکی عملکرد یک الکترولایزر پلیمری با هدف تولید اکسیژن و هیدروژن در سامانه های انرژی

با توجه به افزایش گازهای گلخانه ای و پایین بودن ارزش حرارتی برخی از سوخت های فسیلی، پیش بینی می شود در آینده نزدیک هیدروژن جایگزین بسیاری از سوخت های فسیلی خواهد شد. یکی از مشکلات هیدروژن روش تولید آن است به این دلیل که هیدروژن مثل سوخت های فسیلی به صورت رایگان در طبیعت یافت نمی شود و باید مثل الکتریسیته تولید شود. درصد عمده هیدروژن هم اکنون به واسطه سوخت های فسیلی تولید می شود که خود منجر به آلودگی محیط زیست می‌شوند و از طرفی تجدید ناپذیر هستند. یکی از روش های تولید هیدروژن که می تواند بدون تکیه بر سوخت های فسیلی انجام شود، الکترولیز آب است. الکترولایزر پلیمری به دلیل مزایایی از جمله راندمان بالاتر در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفته است. مدلسازی استک الکترولایزر توسط سیمولینک متلب انجام شده است. در این مطالعه تاثیر شرایط کاری از جمله دما، فشار و چگالی جریان بر روی منحنی پلاریزاسیون و راندمان انرژی استک الکترولایزر مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می‌دهد که افزایش دما، کاهش فشار و کاهش چگالی جریان باعث کاهش مصرف انرژی الکتریسیته و در نتیجه افزایش راندمان می‌شوند.