مدل سازی چرخه ی تولید آب شیرین، با استفاده از پسماند پیل سوختی

نیاز روزافزون بشر به انرژی و محدودیت های زیستمحیطی و مالی تولید و انتقال انرژی، منجر به گسترش استفاده از سیستم های تولید بهینه ی انرژی شده است. سیستم های تولید همزمان آب و برق، یکی از اقتصادی ترین روش های تولید برق مطمین و شیرین سازی آب هستند. در بسیاری از کشورهای جهان، به جهت بحران آب و دسترسی به منابع سوخت فسیلی، طراحی و بهره برداری از نیروگاه های تولید همزمان آب شیرین و برق رواج یافته است. در این مقاله، به مدلسازی چرخه ی همزمان تولید برق و آب شیرین، با استفاده از ترکیب آب شیرینکن چند مرحله ای و پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای پرداخته شده است. در این چرخه، از سوخت پسماند پیل سوختی، که به صورت ناقص در چرخه ی سوخت آن مصرف شده است، به عنوان منبع انرژی اولیه ی تولید آب شیرین استفاده میشود. پس از تشریح مدل ارایه شده و معادلات حاکم بر پیل سوختی و آب شیرینکن، تاثیر تعداد مراحل آب شیرینکن، توان پیل سوختی، نسبت سوخت در پیل سوختی، اختلاف دمای بین دو اثر در آب شیرینکن و غلظت نمک آب دریا بررسی شده است. پس از تحلیل نتایج، مشاهده شد که، با افزایش تعداد اثر، کاهش اختلاف دمای بین دو مرحله و افزایش توان پیل سوختی راندمان سیکل آب شیرینکن به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد. همچنین، با افزایش غلظت نمک آب دریا، نسبت آب شیرین تولیدی به آب شور افزایش پیدا میکند.