دانلود ترجمه مقاله روش های تولید انرژی هیدروژن از خورشید برای ادغام انرژی های تجدیدپذیر

1. مقدمه 1.1. اهمیت این پژوهش 1.2. مروری بر مقالات 1.3. مشارکت پژوهش 2. روش تحقیق 3. شبیه سازی طراحی فرآیند 4. نتایج و بحث و بررسی 4.1. نتایج طراحی فرآیند 4.2. نتایج تحلیل فنی 4.3. تحلیل اقتصادی 4.4. تحلیل زیست محیطی 4.5. خلاصه 5. نتیجه گیری

چکیده – این مقاله انرژی خورشیدی را، به عنوان فراوان ترین انرژی تجدیدپذیر موجود بر روی کره زمین، با صنایع نفت و روغن به منظور تولید هیدروژن مورد نیاز در فرآیندهای فرآوری نفت خام ادغام می کند. چندین روش پیشنهادی برای تولید هیدروژن از انرژی خورشیدی؛ با نام های اصلاح بخار متان به وسیله رآکتورهای گیرنده حجمی (SSMR-VRR)، اصلاح بخار متان به وسیله نمک مذاب (SSMR-MS) و تولید انرژی حرارتی خورشیدی همراه با الکترولیز آب (STP-WE) پیشنهاد شد. شبیه سازی تمام روش های مذکور به منظور تولید 2577 کیلومول بر ساعت هیدروژن: یعنی به میزان مورد نیاز در فرآیند فرآوری نفت خام، انجام شده است. تحلیل های فنّی، اقتصادی و زیست محیطی به منظور مقایسه نتایج روش های مذکور با روش های سنّتی اصلاح بخار گازهای طبیعی صورت گرفته است. نتایج حاصله نشان می دهد که روش SSMR-VRR دارای پایین ترین تراز هزینه تولید هیدروژن با مقدار 5/2 دلار به ازاء هر کیلوگرم هیدروژن تولیدی؛ روش SSMR-MS دارای بالاترین میزان بهره وری انرژی با 68% و روش STP-WE نیز دارای کم ترین میزان انتشار گازهای گلخانه ای می باشد. تحلیل های اقتصادی نشان می دهد که در حال حاضر، فرآیندهای ترمو شیمیایی (شامل SSMR-VRR و SSMR-MS) پتانسیل مناسب تری به منظور تولید هیدروژن مورد نیاز در فرآوری نفت خام می باشد ؛ امّا علی رغم این ها، با پیشرفت فن آوری های انرژی های تجدیدپذیر که ممکن است هزینه های سرمایه ای خود را کاهش دهند، روش تولید انرژی حرارتی خورشیدی همراه با الکترولیز آب (STP-WE). تبدیل به گزینه ای مناسب تر و امیدوارکننده تر برای تولید هیدروژن خواهد شد.

This paper integrates solar energy, regarded as the most abundant renewable energy in the world, into oil and gas industries to produce the hydrogen required in crude oil upgrader processes. Three alternatives of producing hydrogen from solar energy were proposed, namely, Solar Steam Methane Reforming using a Volumetric Receiver Reactor (SSMR-VRR), Solar Steam Methane Reforming using Molten Salt (SSMR-MS), and Solar Thermal Power generation coupled with Water Electrolysis (STP-WE). Simulations of all alternatives have been done to produce 2577 kmol per hour hydrogen: that is, the demand in the crude oil upgrader process. The technical, economic, and environmental analysis is performed to compare the results of the alternatives with the conventional steam reforming of natural gas. The results suggest that SSMR-VRR has the lowest levelized cost of hydrogen production, which is $2.5 per kg of hydrogen; SSMR-MS has a highest energy efficiency of 68%, and STP-WE has the lowest greenhouse gas emissions. The economic analysis suggests that currently the thermochemical processes (SSMR-VRR and SSMR-MS) have potential for producing hydrogen required by the crude oil upgrader; however, as the renewable energy technologies progress that may lead to their capital cost decrease, solar thermal power with water electrolysis (STP-WE) will become a more promising sustainable option for hydrogen production.