Browsing by Author "Colpan, Can Ozgur"

Now showing 1 - 2 of 2

Citation - WoS: 5
Citation - Scopus: 5
Performance Analysis of a Gas-To System Based on Protonic-Ceramic Electrochemical Compressor
(Pergamon-elsevier Science Ltd, 2023) Baniasadi, Ehsan; Ghojavand, Fateme; Colpan, Can Ozgur; Devrim, Yilser; Energy Systems Engineering; 06. School Of Engineering; 01. Atılım University
In this study, two scenarios are considered to evaluate the performance of a protonic ceramic electrochemical hydrogen compressor (EHC) and reformer integrated with a pro-ton exchange membrane fuel cell (PEMFC). First scenario includes integration of an EHC with PEMFC and in the second scenario, steam methane reforming (SMR) is replaced by an EHC. Results show that the highest energy and exergy efficiencies of the system in the first scenario is achieved when the area-specific resistance (ASR) in EHC is 1.5 Ucm2. An in-crease in the working temperature of EHC causes a considerable rise in the exergy destruction and an increase of energy efficiency by 7% in the first scenario, while the temperature of the reformer affects the exergy destruction, negligibly. The parametric study indicates that the best value of the current density of PEMFC is 0.8481 A/cm2 and 0.8324 A/cm2 and the best current density of PEM-EHC value is 0.4468 A/cm2 and 0.11 A/cm2 in the 1st and 2nd scenarios, respectively. Under the same conditions, energy and exergy efficiencies for the first scenario are 61.63% and 54.9% and for the second scenario are 42.48% and 14.61%, respectively.(c) 2023 Hydrogen Energy Publications LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved.
Yüksek Saflıkta ve Basınçta Hidrojen Eldesi için Yüksek Sıcaklık Elektrokimyasal Hidrojen Kompresörü Geliştirilmesi
(2022) Devrım, Yılser; Colpan, Can Ozgur; Eren, Enis Oğuzhan; Kuzu, Cemil; Bal, İlay Bilge; Bülbül, Eda; Durmuş, Gizem Nur Bulanık; 01. Atılım University
Son yıllarda dünyanın giderek artan fosil enerji kaynakları kullanımı çevresel sorunların artmasına neden olmuş ve buna bağlı olarak alternatif enerji kaynakları giderek artan önem kazanmıştır. Günümüzde hem çevresel kaygılar hem de fosil yakıtların yakın gelecekte tükenmesi nedeni ile enerji üretimi, dağıtımı, depolanması ve kullanımında önemli değişiklikler yapılması gerekmektedir. Alternatif enerji kaynakları içinde Hidrojen enerjisi bu değişimler için ideal bir çözüm olma potansiyeline sahiptir. H2?nin sabit güç üretimi, kimya sanayi ve yakıt hücreli araçlarda yaygın olarak kullanımı için verimli bir şekilde saflaştırılması gerekmektedir. Ancak günümüzde H2 üretimi hala büyük ölçüde fosil yakıtlara dayalıdır ve bu nedenle saf olarak üretilememektedir. Bu nedenle, H2?nin büyük ölçekte saflaştırılması zorunludur. Ayrıca en hafif gaz olan H2?nin hacimsel enerji içeriği yüksek basınçlarda sıkıştırılmadığı sürece, rakip yakıtların oldukça altındadır ve bu da sıkıştırmayı kaçınılmaz kılar. Bu nedenle H2 enerjisinin ve kullanımının yaygınlaşması için verimli saflaştırma ve sıkıştırma önem taşımaktadır. H2?nin hem saflaştırılması hem de sıkıştırılmasını sağlayan elektrokimyasal H2 kompresörünün (EKHK) halen endüstriyel ölçekte kullanılan klasik teknolojilere kıyasla sayısız avantajı bulunmaktadır. EKHK sistemleri termodinamik ve operasyonel avantajlarının yanı sıra kullanım kolaylığı da sağlamaktadır. Bu proje kapsamında yüksek safsızlık toleransına sahip yüksek sıcaklık EKHK uygulamaları için polibenzimidazol (PBI) temelli ve MOF katkılı kompozit membranlar geliştirilmiş ve EKHK uygulaması incelenmiştir. Çalışmada ilk olarak yüksek sıcaklık EKHK sistem performansını ve kararlılığını arttırmak için yüksek sıcaklıklara dayanıklı ve yüksek performanslı kompozit membranlar geliştirilmiştir. Hazırlanan membranların fizikokimyasal ve elektrokimyasal karakterizasyonu yapılarak, en iyi özelliğe sahip membrana ulaşılmaya çalışılmıştır. Daha sonra yüksek performans için özgün akış kanalları ve tasarıma sistemine sahip 5 hücreli EKHK yığını tasarımı ve üretimi gerçekleştirilmiştir. Projede yüksek sıcaklık EKHK sisteminde farklı oranlarda CO, CO2 ve H2 içeren reformat gaz karışımları ile çalışılmış ve saflaştırma performansı incelenmiştir.