كاربرد غشاها جهت جداسازي هيدروژن توليدي در پيل الكتروليزي ميكروبي

Application of membranes in separation of hydrogen produced in microbial electrolysis cell

سوخت هاي گازي عمدتا شامل تركيبات هيدروكربني، هيدروژن و CO2 در حالت گازي هستند. در اين ميان گاز هيدروژن به عنوان پاك ترين و پر انرژي ترين سوخت هاي پاك براي آينده شناخته شده است. امروزه توليد هيدروژن با فرايندهاي مختلفي انجام مي شود كه با استفاده ازآنها هيدروژن خالص با دبي بالا توليد مي شود اما اين فرايند ها هم پرهزينه هستند و هم تهديدي براي محيط زيست محسوب مي شوند. يكي از روش هاي مناسب براي مقابله با اين آسيب ها توليد هيدروژن زيستي است. هيدروژن زيستي توليدي توسط واكنش زيستي در پيل هاي الكتروليزي ميكروبي روش نوين و دوستدار محيط زيستي است كه براي توليدهيدروژن زيستي مورد استفاده قرار مي گيرد. خوراك مورد استفاده در آند اين پيل اين فرايند بسيار ارزان و قابل دسترس بوده و ضايعات سلولزي، ليگنوسلولزي، پسابهاي آلي صنايع مختلف و فاضلاب ها مي توانند به عنوان خوراك درMEC مصرف شده و به هيدروژن تبديل شوند. گاز هيدروژني كه در پيل هاي الكتروليز ميكروبي توليد مي شود خالص نيست و همراه با آن درصدي از گازهاي متان و كربن دي اكسيد توليد مي شود. پس به منظور دست يابي به هيدروژن خالص بايد فرايند جداسازي در خروجي پيل به عمليات اضافه گردد كه به منظورجداسازي گازها بدون آسيب هاي زيست محيطي، استفاده از فرايند غشايي پيشنهاد مي شود. غشاي مناسب با دارا بودن دو پارامتر مهم عبور دهي و انتخاب پذيري قادرند از يك مخلوط گازي خروجي پيل الكتروليز ميكروبي، هيدروژن را به صورت انتخابي جدا كنند. در اين مطالعه انواع غشاهاي مناسب براي جداسازي هيدروژن با مقايسه اين دو پارامتر مهم بررسي شده اند. همچنين در انتها نقشه PFD يك واحد صنعتي كه مي تواند براي توليد هيدروژن با اين روش به كار رود، پيشنهاد شده است.