Biyokütle Kaynaklı Sentez Gazından Hidrojen Üretimine Entegre Bir Güç Sisteminin Modellenmesi

Abstract

Ülkemizde bazı bölgelerde bulunan zengin jeotermal enerji kaynaklarının değerlendirilmesi, yerli ve yenilenebilir enerji üretimine imkân vermektedir. Aynı zamanda, bu bölgelerde önemli miktarlarda biyokütle atık potansiyellerinin bulunması, bir enerji taşıyıcısı olan hidrojen gazı üretimi için de kaynak oluşturmaktadır. Biyokütlenin gazlaştırılması sonucunda elde edilen sentez gazı kullanılarak yüksek saflıkta hidrojen üretimi yapılabilmektedir. Bu çalışma kapsamında, jeotermal ve biyokütle enerji kaynaklarının birlikte değerlendirilmesi hedeflenmiştir. Jeotermal kaynaklara sahip olan Manisa Alaşehir bölgesinde kurulabilecek biyokütle kaynaklı sentez gazından hidrojen üretimine entegre bir güç üretim sistemi modellenmiştir. Bunun için, sentez gazı debisi 3 kg/s olarak belirlenmiştir. Bu temelde, önerilen sistemin, Aspen HYSYS simülasyon programı kullanılarak benzetimi yapılmış ve sistemin yapılabilirliği araştırılmıştır. Benzetim ve analiz çalışmaları sonucunda, belirlenen kapasite için, hidrojen üretim sistemi ile birleşik tasarlanan bir organik Rankine çevrimi kullanılarak 729 kWe elektrik enerjisi üretilebilmektedir. Bu sayede, hidrojen üretim prosesinin tükettiği enerjinin bir kısmı karşılanabilmektedir. Bununla birlikte, ilave edilen jeotermal kaynaklı bir güç santrali ile de geri kalan enerji ihtiyacı sağlanabilmektedir. Önerilen sistemin kendi iç tüketimi toplamda 14.886 kWe’dir. Organik Rankine ve jeotermal kaynaklı güç çevrimlerinin toplam gücü ise 47.649 kWe olarak bulunmuştur. Bu çalışmanın, biyokütle ve diğer yenilenebilir kaynakları içeren benzer hibrit sistemlerin ön tasarım çalışmalarına katkı sağlayabileceği değerlendirilmektedir.