تولید انرژی از اختلاف غلظت شوری آب به روش معکوس الکترودیالیز در مقیاس آزمایشگاهی

انرژی، آب و محیط زیست فصل مشترک عمده نیازهای بشر امروز به شمار می روند. در این راستا اختلاف غلظت شوری منابع آب به منزله منبع انرژی پاک مورد توجه و بررسی قرار گرفته است. هدف از این تحقیق، بررسی فرایند تولید انرژی با استفاده از اختلاف غلظت شوری به روش معکوس الکترودیالیز و دستیابی به چارچوب عملکردی سامانه مورد نظر بود. برای این منظور، پارامترهای اصلی بهره برداری از این سامانه یعنی دبی در چهار سطح ۳۰،۲۰،۱۰ و ۴۰ میلی لیتر در دقیقه، دما در سطوح ۲۵، ۱۵، ۵ و ۳۵ درجه سانتی گراد و اختلاف غلظت در سطوح ۱۵۰، ۹۰، ۳۰ و ۲۱۰ گرم بر لیتر در مقیاس آزمایشگاهی با استفاده از ۱۰ سلول مولد بررسی شدند. همچنین، از روش تاگوچی برای طراحی آزمایش ها استفاده شد. میزان اثرگذاری هر یک از این پارامترها بر تابع هدف یعنی توان بیشینه تولید انرژی به ازای غشای مصرفی با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری تعیین شد. بر اساس نتایج، اختلاف غلظت به منزله موثرترین عامل (۸۱ درصد) و دبی و دما به منزله کم اثرترین عوامل (به ترتیب ۱۵ و ۳ درصد) بر تابع هدف شناخته شدند. مطابق نتایج آنالیز سیگنال به نویز (S/N)، در بهترین شرایط عملکردی سامانه، اختلاف غلظت برابر ۲۱۰ گرم بر لیتر، دبی برابر ۴۰ میلی لیتر در دقیقه و دما برابر ۳۵ درجه سانتی گراد توان تولید انرژی برابر ۶/۰ وات بر متر مربع حاصل شد.