به كارگيري نانوسيال و توليد بيوديزل در سامانه هيبريدي كلكتور خورشيدي- بيوديزل و بررسي فني و اقتصادي سيستم هيبريدي

كارشناسي ارشد

با توجه به كاهش روزافزون منابع فسيلي و آثار مخرب زيست محيطي استفاده از آن، به كارگيري روشي مبتني بر استفاده از منابع تجديدپذير نظير سوخت¬هاي زيستي و مصرف آن¬ها در سيستم هاي تجديدپذير نيروگاهي به عنوان يكي از راهكارهاي توليد انرژي پاك و مقرون به صرفه قابل تعريف است. در اين پژوهش به منظور افزايش راندمان و كاهش هزينه¬هاي توليد بيوديزل پس از ساخت كلكتور خورشيدي سهموي خطي و تشكيل سيستم هيبريدي كلكتور خورشيدي / آب¬شيرين¬كن / راكتور تبديل از طريق استقرار دادن راكتور تبديل زيست¬توده به بيوديزل در امتداد كلكتور خورشيدي، ابتدا اقدام به بهينه¬سازي سيال عامل كلكتور خورشيدي توسط نانوذرات هيبريدي گرديد. بدين منظور پس از طراحي آزمايش بر اساس پارامترهاي درصد جرمي نانوذره در سيال پايه روغن، نسبت وزني نانوذره هيبريدي به تركيب نانوذرات و دبي سيال عامل كلكتور، نانوسيال شامل نانولوله كربني و اكسيد منيزيم (با تركيب وزني 75/25) و درصد جرمي 0/378 نانوذره در سيال پايه و دبي سيال عامل معادل 2/5 ليتر بر دقيقه به عنوان نانوسيال بهينه انتخاب شد. در حالت بهينه فوق-الذكر هزينه عملياتي بهبود كلكتور 165 دلار و 51 سنت در سال و راندمان حرارتي آن 57/78 درصد بود. سپس از طريق حرارت كلكتور خورشيدي سهموي و با استفاده از زيست¬توده¬هاي نسل اول پالم و كلزا و زيست توده كلرلا به عنوان نسل سوم در دماي 60 درجه سانتي¬گراد به روش تبادل استري اقدام به توليد بيوديزل گرديد. درصد تبديل سوخت¬زيستي به بيوديزل براي هريك از گونه هاي پالم، كلزا و كلرلا به ترتيب عبارت بود از:(76/31، 74/54 و 81/4) همچنين هزينه تبديل سوخت زيستي به بيوديزل براي هر يك از روش¬ها براي گونه¬هاي پالم، كلزا و كلرلا برابر با (0/73، 0/54 و 1/27) دلار بود.

194186

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي سيستم هاي انرژِي - انرژي و محيط زيست

دكتر عليرضا زاهدي