تحلیل ترمودینامیکی و اقتصادی یک پیکربندی نوین مایع سازی هیدروژن بر مبنای انرژی زمین گرمایی دما پایین

در این مقاله یک سیستم نوین مایع سازی هیدروژن بر پایه انرژی زمین گرمایی پیشنهاد می شود که در آن ابتدا نیتروژن به مایع تبدیل شده و سپس برای کاهش دمای گاز هیدروژن، در چرخه مایع سازی هیدروژن (کلاود) مورد استفاده قرار می گیرد. این سیستم شامل چهار زیر سیستم از جمله چرخه رانکین آلی، چیلر جذبی آب و آمونیاک و دو چرخه کلاود جهت مایع سازی نیتروژن و هیدروژن می باشد. منبع انرژی ورودی به سیستم سیال زمین گرمایی با دمای 200 و دبی جرمی kg/s 100 در نظر گرفته شده است. سیستم پیشنهادی از نظر ترمودینامیکی و اقتصادی مورد تحلیل قرار می گیرد. سپس با مطالعه پارامتری سیستم پیشنهادی، تاثیر فشار خروجی کمپرسور، دمای ورودی انرژی زمین گرمایی، دمای تبخیر کننده و دمای ژنراتور بر روی بازده اگزرژی، هزینه تولید هیدروژن مایع و نسبت مایع سازی هیدروژن بررسی می شود. همچنین افزایش فشار خروجی کمپرسور باعث افزایش توان مصرفی سیستم نیز می شود. همچنین در دمای سیال زمین گرمایی  K430  بازده اگزرژی سیستم 69% محاسبه شده است. علاوه بر این نتایج حاصل از تحلیل اقتصادی نشان می دهد که هزینه تولیدkg/s  629/6  هیدروژن مایع برابر $/kg 39/1 ($/GJ 79/7) می باشد.