A new carbon-negative hydrogen production cycle for better sustainability
Notice bibliographique
Résumé
Carbon dioxide removal is considered by many as an essential piece to achieve global net zero targets which was also mentioned by the third working group of Intergovernmental Panel on Climate Change. On top of this, green hydrogen is badly needed to achive carbon-free society long-term sustainability. This study proposes a new five-step sodium hydroxide thermochemical cycle for simultaneous hydrogen production and carbon dioxide removal, which is driven by the heat at least 400 °C. The proposed integrated cycle can be driven by clean energy sources that can be utilized to generate heat at required temperatures. The proposed system is designed and analyzed by using energy and exergy approaches of thermodynamics. A case study is also developed in order to understand the effects of changing parameters on system performance. A thermochemical hydrogen production cycle is designed with an unequilibrium reaction where the respective heat capacity calculation models are employed. According to the calculations, more than half of the energy content of process heat can be converted into hydrogen, where maximum energy and exergy efficiencies of the thermochemical cycle are found as 50.05% and 76.61% when the separation reaction is carried out at 400 °C. According to the case study results, a parabolic trough collector type concentrated solar energy system with 295 kW of heat sink capacity, can generate 5216.65 kg of hydrogen and capture 19,991.97 kg of carbon dioxide in a location where 1500.11 kWh of solar energy is reached per m 2 of area in a typical year. • A new carbon-negative hydrogen production system is proposed. • A time-dependent analysis is carried out with hourly data. • A half of the heat is utilized for hydrogen production in the new system. • The energy and exergy efficiencies of the thermochemical cycle are 50.05% and 76.61%.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».