Biyokütle Kaynaklı Sentez Gazından Hidrojen Üretimine Entegre  Bir Güç Sisteminin Modellenmesi
Modeling of an Integrated Power System to Hydrogen Production from Biomass-Derived Synthesis Gas
Yazar: Mert, Mehmet Selçuk; Yüksel, Fikret; Burulday, Mehmet Emre
Dergi: Erzincan Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 12 No. 2, 2018
Anahtar kelimeler: Engineering ; Mühendislik ; Biomass,Hydrogen Production,Geothermal Energy,Simulation ; Biyokütle,Hidrojen üretimi,Jeotermal Enerji,Simülasyon

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.

The assessment of the rich geothermal energy sourcesin some regions of our country enables domestic and renewable energyproduction. At the same time, the availability of significant biomass wastepotentials in these regions is also a source of hydrogen gas production, anenergy carrier. As a result of the gasification of the biomass, high purityhydrogen can be produced using the synthesis gas obtained. In this study,geothermal and biomass energy resources are aimed to be evaluated together. Apower generation system integrated with hydrogen production from abiomass-derived synthesis gas, which can be installed in the Manisa Alaşehirregion, which has geothermal resources, is modeled. For this, the synthesis gascontent was determined to be 3 kg/s. On this basis, the proposed system issimulated using the Aspen HYSYS simulation software and the feasibility of thesystem is investigated. As a result of simulation and analysis studies, 729 kWeof electric energy can be generated for an established capacity using anorganic Rankine cycle designed with the hydrogen production system. Thus, someof the energy consumed by the hydrogen production process can be met.Furthermore, the remaining energy requirement can be achieved with theinstalled geothermal power plant. The proposed system has a total internalconsumption of 14,886 kWe. The total power of Organic Rankine and geothermalpower cycles is 47,649 kWe. It is assessed that this work may contribute topreliminary design studies of similar hybrid systems including biomass andother renewable resources.