2 results
Search Results
Now showing 1 - 2 of 2
Research Project 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 BulanıkSon 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.Article Citation - WoS: 9Citation - Scopus: 10Investigation of the Performance of High-Temperature Electrochemical Hydrogen Purification From Reformate Gases(Wiley, 2022) Durmus, Gizem Nur Bulanik; Durmuş, Gizem Nur Bulanık; Colpan, C. Ozgur; Devrim, Yilser; Devrim, Yılser; Durmuş, Gizem Nur Bulanık; Devrim, Yılser; Mechanical Engineering; Energy Systems Engineering; Mechanical Engineering; Energy Systems EngineeringIn the present work, the purification of hydrogen from a hydrogen/carbon dioxide/carbon monoxide (H-2:CO2:CO) mixture by a high-temperature electrochemical purification (HT-ECHP) system is examined. Electrochemical H-2 purification experiments were carried out in the temperature range of 140-180 degrees C. The effects of the molar ratio of the gases in the mixture (H-2:CO2:CO-75:25:0, H-2:CO2:CO-72:26:2,0 H-2:CO2:CO-75:22:3, H-2:CO2:CO-75:20:5, H-2:CO2:CO-97:0:3, H-2:CO2:CO-95:0:5) and the operating temperature on the electrochemical H-2 separation were investigated. As a result of the electrochemical H-2 purification experiments, it was determined that the operating temperature is the most important parameter affecting the performance. According to the results obtained, H-2 purity of 99.999% was achieved at 160 degrees C with the reformate gas mixture containing 72% H-2, 26% CO2, and 2% CO by volume. According to the polarization curves of the gas mixtures containing CO, high current densities at low voltage were reached at 180 degrees C, and it was observed that the performance increased as the temperature increased, whereas the gas mixture without CO gave the best performance at 160 degrees C.
