A new biomass-solar based energy system with hydrogen production designed for sustainable communities
Notice bibliographique
Résumé
This article presents the development and evaluation of a newly designed solar-biomass-based multigeneration system with an aim to produce some useful outputs, namely heat, power, hot water, cooling, and hydrogen. The present system comprises various sub-systems, including biomass and solar systems, a Brayton cycle, an organic Rankine cycle, a steam Rankine cycle, and a double effect absorption system. The key processes include the production of biogas and fertilizer through anaerobic digestion and the generation of hydrogen using ultrasonic technology. The facility generates net power output of 5507 kW and 2.2 kg/h of hydrogen. The overall energy efficiency is found to be 58.43 % and the overall exergy efficiency is calculated to be 56.92 %. The steam Rankine cycle in the system has an energy efficiency of 24.46 % and an exergy efficiency of 45.47 %. The organic Rankine cycle demonstrates an energy efficiency of 14.84 % and an exergy efficiency of 46.05 %, respectively. The Brayton cycle shows an energy efficiency of 27.93 % and an exergy efficiency of 39.6 %, respectively. Additionally, the double effect absorption system in the plant has the energy and exergy coefficients of performance of 1.67 and 0.64, respectively. The exergo-environmental evaluation shows that component-level exergy destruction and associated environmental impacts vary with operating conditions. The economic evaluation indicates that the system becomes profitable after 2031, with a net present value of $95.61 million potentially by 2044. • Fossil reliance and emissions drive demand for sustainable multigeneration systems. • A biomass-solar system is developed to meet diverse energy and utility needs. • An ultrasound-driven hydrogen production is integrated with the subsystems. • The system has 58.43 % energy and 56.92 % exergy efficiency with 2.2 kg/h hydrogen. • A long-term analysis shows its profitability and helps achieve sustainability.
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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) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».