Bilim insanları yakıt tüketimini azaltmak için yeni model geliştiriyor

Samara Ulusal Araştırma Üniversitesi'nden bilim insanları, kullanımı daha verimli ve çevre dostu gaz türbini tesisleri oluşturmaya yardımcı olacak metan-hidrojen yakıtının yanmasını sağlayan çok yönlü bir model geliştiriyor.

Üniversiteden yapılan açıklamada, Samara Ulusal Araştırma Üniversitesi'nden bilim insanlarının Lund Üniversitesi'nden (İsveç) meslektaşları ile birlikte, gelişmiş gaz türbini ünitelerinde (GTU) yüksek hidrojen içeriğine sahip metan-hidrojen karışımlarının yakıt olarak kullanılmasına yönelik deneysel çalışmalar gerçekleştirdiği belirtildi.

Araştırmalar sırasında, metan-hidrojen yakıtın yanma süreçlerinin çok yönlü kinetik modelinin geliştirildiği kaydedildi.

Açıklamada, bu modelin kullanımının, daha verimli ve çevre dostu gaz türbinlerinin oluşturulmasına yardımcı olmanın yanı sıra, tasarım çalışması için gereken harcamaları ve süreyi azaltacağını vurgulanarak, Samara Ulusal Araştırma Üniversitesi Gaz Dinamik Araştırmaları Bilim ve Eğitim Merkezi uzmanı Sergey Matveyev’in şu sözlerine yer verildi:

“Samara Üniversitesi'nin Gaz Dinamik Araştırmaları Bilim ve Eğitim Merkezi, yüzde 50'ye kadar yüksek hidrojen içeriğine sahip metan-hidrojen karışımlarının yanma süreçlerini incelemek için bir dizi deney gerçekleştirdi. Rusya’da daha önce benzer deneyler yapılmadı. Bu süreçlerin sonuçları üzerinden, metan-hidrojen yakıtının oksidasyonu için ayrıntılı bir kinetik mekanizma geliştiriliyor. Bu mekanizma, tasarımcıların, ürünün deneysel olarak iyileştirilmesi için ek zaman ve kaynak harcamadan, geliştirilmekte olan gaz türbini yanma odalarının çeşitli parametrelerini daha doğru bir şekilde hesaplamalarına yardımcı olacak. Öncelikle zararlı emisyon hacimlerini, özellikle de tehlikeli NOx nitrojen oksitlerinin emisyonunu önceden hesaplamak ve bunları azaltmak için önlemler almak mümkün olacak.”

Açıklamada, çeşitli bileşimlerdeki metan-hidrojen karışımlarının yakılması ile ilgili deneylerin Samara Üniversitesi'nde oluşturulan ve yanma sürecinin temel parametresi olan alev yayılma hızını ölçmek için kullanılan Heat Flux kurulumunda yapıldığı bilgisine yer verilerek şu ifadeler kullanıldı:

“Şu anda dünyada kural olarak yüzde 5'ten maksimum yüzde 20'ye kadar hidrojen içerikli metan-hidrojen karışımları çevre dostu yakıtlar olarak kullanılıyor. Samara Üniversitesi uzmanlarının hesaplamalarına göre, yaklaşık yüzde 40-50 oranında hidrojen payına sahip bir metan-hidrojen karışımının kullanılması gaz türbini tesisinin gücünü yaklaşık yüzde10 oranında artırabilir. Yakıta hidrojen eklenmesi, toplam karbon atomu sayısını azaltarak yakıtın daha iyi yanmasını desteklemenin yanı sıra yanma işlemi sırasında üretilen ısıyı da arttırıyor, bu da yakıt tüketimini ve dolayısıyla toplam CO2 emisyonunu azaltmayı mümkün kılıyor.”