Investigation of hydrogen production from the catalytic dehydrogenation of solid hydrogen storage materials through experimental and modeling studies

Hidrojen ekonomisine geçiş için, hidrojenin temiz ve verimli bir şekilde üretilmesinin yanı sıra depolama konusundaki zorluklar da çözülmelidir. Katı hidrojen depolama malzemeleri, ağırlıkça yüksek miktarda hidrojen içeren hafif malzemeler olduğu için hidrojeni güvenli bir şekilde depolayabilir ve temiz hidrojen üretimi için alternatif bir yol olabilir. Bu tez, katı hidrojen depolama malzemelerinden hidrojen üretiminin deneysel ve sayısal olarak araştırılmasına ve hidrojen kullanan araçlar için ekonomik ve çevresel değerlendirme yapılmasına odaklanmaktadır. Tezin deneysel kısmında ilk olarak morfolin borandan hidrojen üretimi için PSSA ile stabilize edilmiş PdAg katalizörü sentezlenmiş, ve kinetik çalışmalar yapılmıştır. Daha sonra başlangıç TOF değeri hesaplanmış ve katalizörün yeniden kullanılabilirliği incelenmiştir. Tezin sayısal kısmında ise Comsol ortamında katı hidrojen depolama malzemelerinden hidrojen üretimi için kullanılabilecek kesikli ve sürekli reaktörlerin üç boyutlu modellenmesine yer verilmiştir. Ek olarak sodyum borhidrür temelli bir hidrojen depolama sistemi ve sıkıştırılmış gaz hidrojen tankı olmak üzere iki farklı hidrojen deposu bulunduran yakıt pilli bir aracın MATLAB Simulink modeli geliştirilmiştir. Son olarak sodyum borhidrür temelli hidrojen depolama sistemi ve sıkıştırılmış gaz tankı bulunduran yakıt pilli araçlar AFLEET aracı kullanılarak ekonomik ve çevresel açıdan incelenmiş, yakıt olarak benzin kullanan geleneksel içten yanmalı motorlu araç ile toplam sahip olma maliyeti ve çevresel etkiler açısından karşılaştırılmıştır.