Filters

2019 - 201912020 - 20233
Reset filters

Settings

Author: Durmuş, Gizem Nur Bulanık

Search Results

Now showing 1 - 4 of 4
  • Thumbnail Image
    Article
    Citation - WoS: 9
    Citation - Scopus: 10
    Investigation 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 Engineering
    In 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.
  • Thumbnail Image
    Doctoral Thesis
    Yüksek Performanslı Elektrokimyasal Hidrojen Kompresörünün Deneysel Olarak Geliştirilmesi
    (2023) Durmuş, Gizem Nur Bulanık; Devrim, Yılser; Çolpan, Can Özgür
    Elektrokimyasal hidrojen (H2) sıkıştırma (ECHC) teknolojisi, H2'nin tek bir adımda sıkıştırılması ve saflaştırılması için umut vaat etmesi nedeniyle son zamanlarda dikkatleri üzerine çekmiştir. Şu anda, H2 üretmenin en yaygın ve en ucuz yöntemi, hidrokarbonların buharla reformasyonudur. Diğer bir deyişle, doğal gaz ve kömür H2'nin en uygun kaynaklarıdır. Bununla birlikte, bu yöntemin dezavantajı, karbon monoksit (CO) ve karbon dioksit (CO2) gibi bazı safsızlıklar yaymasıdır. Bu tez kapsamında yüksek sıcaklık elektrokimyasal H2 kompresörü (HT-ECHC) geliştirilmiştir. H2'nin saflaştırılması ve sıkıştırılması ile ilgili çalışmalarda deneysel bir yöntem kullanılmıştır. ECHC sistemlerinde karşılaşılan en büyük sorunlardan biri katalizörün CO nedeniyle zehirlenmesidir. Bu durum katalizörü kullanılamaz hale getirmekte ve katalizör maliyetleri ortaya çıkmaktadır. Bu nedenle bu çalışma, CO toleransı yüksek, 140-180 °C arasında çalışan ve düşük güç tüketen bir HT-ECHC geliştirmeyi amaçlamıştır. Bu çalışmada, farklı molar oranlarda H2, CO2 ve CO içeren reformat gazlar kullanılarak PBI membran bazlı HT-ECHC'nin H2 saflaştırma ve sıkıştırma performansı incelenmiştir. Performans testlerinde sıcaklığın HT-ECHC performansı üzerindeki etkisinin en kritik faktörlerden biri olduğu vurgulanmıştır. HT-ECHC'nin performansının CO'nun molar oranının artmasıyla düştüğü gözlenmiştir. Gaz kromatografisi (GC) sonuçları, 160 °C'de >%99,99 H2 saflığının elde edildiğini göstermiştir. Sonuçlara göre H2, 1.5V sabit voltaj ile atmosferik basınçtan 60 bara başarıyla sıkıştırılmıştır.
  • Thumbnail Image
    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 Bulanık
    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.
  • Thumbnail Image
    Master Thesis
    Mikro İnvertorlü ve Dizi İnvertörlü Fotovoltaik Sistemlerin Modellenmesi ve Karşılştırılması
    (2019) Durmuş, Gizem Nur Bulanık; Aslan, Özgür
    Fotovoltaik paneller, güneş enerjisini seri ve paralel bağlanmış fotovoltaik hücreler vasıtasıyla doğrudan elektrik enerjisine dönüştüren yapılardır. Fotovoltaik panel verimliliğini negatif yönde etkileyen birkaç neden vardır. Panelin üzerine düşen geçici veya sürekli gölgeleme, panel veriminin düşmesinin sebeplerinden bir tanesidir. Paneller, bulutlar, binalar, toz, kuş veya yaprak gibi engeller nedeniyle gölgelenmeye maruz kalabilir.Ek olarak, sürekli gölgeleme sıcak nokta etkisi yaratır. Bu durum uzun vadede panelde veya panel grubunda arızalara neden olmaktadır. Sistemlerde ortaya çıkan bir diğer problem, fotovoltaik panellerin birbirine bağlanması noktasında ortaya çıkar. Fotovoltaik paneller, özellikle büyük ölçekli fotovoltaik sistemlerde seri olarak bağlanır. Seri bağlı paneller çok yüksek gerilimlere ulaşır ve yüksek gerilime dayalı problemler ortaya çıkabilir. Dizi invertörün kullanıldığı fotovoltaik sistemlerde, fotovoltaik paneller sınırlı şekillerde yerleştirilebilir. Bunun karşısında, mikro invertörler panel tabanlı sistemlerdir ve kurulumu kolaydır. Panelleri invertöre göre yerleştirmeye gerek yoktur. Mikro invertörler, genellikle küçük ölçekli fotovoltaik sistemler için tercih edilse de, bazı durumlarda büyük ölçekli fotovoltaik sistemlerde de kullanılır. Her panel kendi AC gücünü ürettiğinden, yüksek voltaj sorunu ortadan kalkar. Fakat yüksek maliyetleri ve dizi invertörlere göre daha düşük olan verimleri nedeniyle büyük ölçekli tesislerde tercih edilmemektedir. Bu tez çalışmasında, bu problemler göz önüne alınarak, Ankara İlinde 24 kWp kurulu güce sahip fotovoltaik bir sistemin, üç farklı gölge yoğunluğunda hem dizi invertör hem de mikro invertör ile bir paket program yardımıyla simülasyonları yapılmıştır. Yapılan simülasyon raporları doğrultusunda sistemler karşılaştırılmıştır.