راهکار پژوهشگران برای بالا بردن بازده و کاهش آلایندگی در فرایند گازی‌سازی زیست‌توده

پژوهشگران دانشگاه تهران، راهکاری برای بهبود بازدهی و پایداری فرایند تولید انرژی از زیست‌توده ارائه کردند.

کد خبر: ۷۹۲۳۲۶

تاریخ: ۲۷ فروردين ۱۴۰۴ - ۱۶:۲۳

به گزارش ایران اکونومیست، نتایج تحقیق پژوهشگران به صنایعی که از گازی‌سازی زیست‌توده برای تولید انرژی استفاده می‌کنند، کمک می‌کند تا با انتخاب پارامترهای مناسب، بازدهی فرایند را بیشتر کنند و از میزان آلایندگی آن بکاهند.

دکتر نوید مستوفی، عضو هیأت دانشکده شیمی دانشکدگان فنی دانشگاه تهران و سرپرست این طرح تحقیقاتی گفت: با توجه به تغییرات سریع آب‌وهوا و گرمایش جهانی، استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر مانند زیست‌توده اجتناب‌ناپذیر شده است. گازی‌سازی زیست‌توده یکی از روش‌های تبدیل ترموشیمیایی برای تولید سوخت‌های زیستی، گرما و برق است.

وی درباره فرایند تولید سوخت‌های زیستی گفت: در این فرایند، زیست‌توده در حضور یک عامل گازی‌کننده (مانند هوا یا بخار آب) به گازهای قابل استفاده تبدیل می‌شود. یکی از رایج‌ترین راکتورهای مورد استفاده برای این فرایند، بستر سیال است که به دلیل انتقال حرارت و جرم عالی، انعطاف‌پذیری در استفاده از سوخت‌های مختلف و اختلاط خوب، مورد توجه قرار گرفته است.

استاد دانشکدگان فنی با بیان اینکه در این مطالعه، از روش دینامیک سیالات محاسباتی همراه با روش المان گسسته (CFD-DEM) برای شبیه‌سازی سه‌بعدی گازی‌سازی زیست‌توده در یک راکتور بستر سیال استفاده شده است، اظهار کرد: با استفاده از این مدل که شامل انتقال حرارت و واکنش‌های شیمیایی همگن و ناهمگن است، تأثیر پارامترهای عملیاتی اصلی مانند نسبت هم‌ارزی (ER)، نسبت جریان بخار به زیست‌توده (S/B) و دمای گازی‌سازی بر کارکرد راکتور بررسی شده است.

مدیر گروه طراحی فرایند دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تهران درباره نتایج حاصله از این پژوهش، گفت: این مطالعه نشان می‌دهد که با تنظیم پارامترهای عملیاتی مانند ER، S/B و دما، می‌توان ترکیب گاز خروجی و راندمان تبدیل کربن را بهینه کرد. برای مثال، افزایش دمای راکتور و نسبت بخار به زیست‌توده تا حد معینی، تولید هیدروژن و مونوکسید کربن را افزایش می‌دهد. این یافته‌ها می‌توانند در طراحی و بهینه‌سازی راکتورهای گازی‌سازی در مقیاس صنعتی مورد استفاده قرار گیرند.

به نقل از دانشگاه تهران، این پژوهش گامی مهم برای بهبود فناوری‌های مرتبط با انرژی‌های تجدیدپذیر است و مدل ارائه‌شده می‌تواند برای شبیه‌سازی فرایندهای مشابه در صنایع شیمیایی و انرژی به کار رود.

نتایج این پژوهش به تازگی از سوی الزویر در نشریه معتبر انرژی منتشر شده و از طریق پیوند زیر در دسترس است:

Analysis of biomass gasification in a fluidized bed using CFD-DEM