تولید انرژی از اختلاف غلظت شوری آب به روش معکوس الکترودیالیز در مقیاس آزمایشگاهی

انرژی، آب و محیط‌زیست فصل مشترک عمده نیازهای بشر امروز به شمار می‌روند. در این راستا اختلاف غلظت شوری منابع آب به‌منزله منبع انرژی پاک مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، بررسی فرایند تولید انرژی با استفاده از اختلاف غلظت شوری به روش معکوس الکترودیالیز و دستیابی به چارچوب عملکردی سامانه مورد نظر بود. برای این منظور، پارامترهای اصلی بهره‌برداری از این سامانه یعنی دبی در چهار سطح 30،20،10 و 40 میلی‌لیتر در دقیقه، دما در سطوح 25، 15، 5 و 35 درجه سانتی‌گراد و اختلاف غلظت در سطوح 150، 90، 30 و 210 گرم بر لیتر در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از 10 سلول مولد بررسی شدند. همچنین، از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش‌ها استفاده شد. میزان اثرگذاری هر یک از این پارامترها بر تابع هدف یعنی توان بیشینه تولید انرژی به ازای غشای مصرفی با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری تعیین شد. بر اساس نتایج، اختلاف غلظت به‌منزله موثرترین عامل (81 درصد) و دبی و دما به‌منزله کم‌‌اثرترین عوامل (به ترتیب 15 و 3 درصد) بر تابع هدف شناخته شدند. مطابق نتایج آنالیز سیگنال به نویز (s/n)، در بهترین شرایط عملکردی سامانه، اختلاف غلظت برابر 210 گرم بر لیتر، دبی برابر 40 میلی‌لیتر در دقیقه و دما برابر 35 درجه سانتی‌گراد توان تولید انرژی برابر 6/0 وات بر متر مربع حاصل شد.