تولید هیدروژن با بازیافت گاز دورریز واحد آمونیاک برای تأمین خوراک پیل سوختی اکسید جامد و کاهش گازهای گلخانه ای

گرم شدن هوای زمین و افزایش غلظت گازهای گلخانه ­ای در جو زمین یکی از مهم ­ترین مشکل­ هایی است که بشر در سال­ های اخیر با آن مواجه است. یکی از راهکارهای امیدبخش برای کاهش میزان گازهای گلخانه­ ای موجود در جو، جلوگیری از نشر این گازها توسط مشعل­ هاست. در این پژوهش، امکان به کارگیری گاز دورریز واحد تولید آمونیاک پتروشیمی در پیل سوختی اکسید جامد مورد بررسی قرار گرفته است. این گاز که دارای درصد بالایی هیدروژن است، پیش از آن ­که به پیل فرستاده شود وارد واحد جداسازی آمونیاک می­ شود. سپس جریان گاز بدون آمونیاک به طور مستقیم وارد پیل می­ شود. حدود 10 درصد این جریان گاز از متان تشکیل شده است. بنابراین واکنش ­های اصلاح متان با بخار، انتقال آب–گاز و الکتروشیمیایی به طور هم­زمان درون پیل انجام می­ شوند.نتیجه­ های به دست آمده از مدل­ سازی نشان می ­دهند که در ابتدا توان الکتریکی نسبت به افزایش جریان الکتریکی یک روند افزایشی دارد، اما پس از جریان الکتریکی A/cm2 8/1، کاهش می­ یابد، زیرا در جریان­ های بالاتر تأثیر افت پتانسیل ­ها بیش ­تر می­شود و روند کاهشی ولتاژ بر افزایش جریان غالب می­ شود. با توجه به این­ که گاز کربن مونواکسیددر واکنش الکتروشیمیایی شرکت می­ کند، خروجی پیل سوختی دارای درصد بالایی بخار آب و مقدار کمی کربن دی­ اکسید است. همچنین بررسی­ های انجام شده در این مقاله نشان می ­دهد استفاده از پیل سوختی که در آن متان به طور کامل در واکنش اصلاح شرکت می­ کند، یک روش مطمئن برای کاهش میزان آلایندگی متان است.