تاثير غشانانوساختار بر عملكرد مدل هاي فيزيكي استحصال انرژي از گراديان شوري در رودخانه اروند

زمينه و هدف: اهميت و ضرورت كشف منابع انرژي تجديد پذير و سرمايه گذاري بر روي روشهاي استحصال انرژي الكتريكي يكي از بزرگترين اهداف كشورهاي توسعه يافته و در حال توسعه است. توان گراديان شوري همان استفاده از پتانسيل موجود در اختلاف غلظت ميان دو محلول نظير آب شور دريا و آب شيرين رودخانه يكي از راههاي استحصال انرژي الكتريكي است.انرژي الكتريكي حاصل شده از فرايند توان گراديان شوري ميتواند جايگزين خوبي جهت توليد انرژي الكتريكي باشد، كه از اهداف اين تحقيق است و با موضوع تاثير غشانانوساختار بر عملكرد مدل هاي فيزيكي استحصال انرژي از گراديان شوري در رودخانه اروند مورد بررسي قرار گرفته است. روش بررسي: ابتدا با بررسي منطقه مورد مطالعه و محاسبه انرژي گيبس، مقدار آن منفي شد. پس نشان ميدهد كه فرايند استحصال انرژي از گراديان شوري خود به خودي است.يك مدل فيزيكي مبتني بر روش فشار اسمز تاخيري (PRO)، طراحي وارزيابي شد. مدل فيزيكي طراحي شده  با غشاء TFC نانو ساختار است كه در آن با استفاده از آب رودخانه و آب دريا در شرايط آزمايشگاهي با غلظت هاي متفاوت، اختلاف ارتفاع ايجاد كرد.پس از طراحي PRO و دريافت خروجي از مدل فيزيكي، نتايج با مدل فرايند فشار اسمز معكوس(RED) مقايسه شد.اين تحقيق در سال ۲۰۲۰ با استفاده از داده هاي مورد نياز از سال  ۲۰۱۰  تا۲۰۱۸ انجام شده است. يافته ها:  با محاسبه انرژي گيبس  درهر دو فرايند فشار اسمز معكوس(RED) و فشار اسمز تاخيري (PRO) مقدار آن منفي شد .مدل فيزيكي طراحي شده مبتني بر روش PRO با غشاء TFC نانو ساختار طراحي شد كه در آن با استفاده از آب رودخانه ppm10و آب دريا ppm50 در شرايط آزمايشگاهي، بيشترين ميزان جريان را ايجاد كرد. مقدار اختلاف پتانسيل ايجاد شده ميان دو سر هر سلول در سيستم الكترودياليز معكوس ، با توجه به نسبت غلظت آب دريا به آب رودخانه براي هر ايستگاه هيدرومتري محاسبه شد و بيشترين مقدار مربوط به ايستگاه خرمشهر مقدار mV80 است. اين مقدار به واسطه ي استفاده از تكنيك نانو بر روي غشاء مورد استفاده در اين سيستم و طراحي مناسب سلول بدست آمد كه راندمان دستگاه را در مقايسه با غشاهاي غير نانو 11 در صد افزايش داد. بحث و نتيجه گيري: با بررسي و مقايسه اين دو روش به اين نتيجه ميرسيم كه با به دست آوردن انرژي گيبس در هر دو فرايند به صورت خود به خودي انجام ميپذيرد .هر دو روش ايستگاه خرمشهر بهترين بازدهي را دارد. مزيت RED نسبت به PRO اين است انرژي الكتريكي توليد شده در گراديان شوري پايين تري اتفاق ميفتد در صورتي كه در فرايند PRO اختلاف گراديان شوري بالاتري مورد نياز است. با محاسبه پتانسيل توليد انرژي ايستگاه خرمشهر بالاترين بازدهي رادارد. استفاده از غشا نانو ساختار نيز در هر دو روش تاثير مستقيمي در عملكرد دستگاه داشته است.