Ar-Ge İnisiyatifi · Aktif

Termodinamik
Optimizasyon ve
Verim Analizi
Tabanlı Su Elektrolizi

Fosil yakıtların ötesinde bir gelecek için, elektroliz süreçlerini şeffaf ve sürekli mükemmelleştirilebilir bir mühendislik harikasına dönüştürüyoruz.

Teknik Metodolojimizi İnceleyin ↓

ANOT TABAKASI Sensör & Veri Akışı Tabanlı Optimizasyon

MEMBRAN TABAKASI Termodinamik Modelleme ve Logic

KATOT TABAKASI Algoritmik Verim Analizi Tabanı

SU
H₂O

HİDROJEN
H₂

OKSİJEN
O₂

theta_sim = selva_pde(Fick, Poisemn);

if obl(theta_sim - sens_raw) < tol;

update_model(param_set);

cell_temp = redu_sens(0k61);

if(cell_temp > {optimat});

perform_opt();

NOĞR. STU. AJI VE AKIM YOĞUNLUĞU

CELL VOLTAGE

VERİM H₂ OPTİMİZ MODEL

ESKİ MODEL

DATABASE

ALGORİTHMİK ENGINE

OPTİMİZASYON LİDERİ Hibrid Sistem Tabanı

Temel Prensip

Suyun Enerjiye Dönüşümü

Elektroliz; H₂O molekülünü elektrik enerjisiyle hidrojen (H₂) ve oksijen (O₂) gazlarına ayırma işlemidir. Fosil yakıtların aksine karbon emisyonu sıfır, potansiyel ise sınırsızdır.

2H₂O → 2H₂ + O₂

Enerji Girişi

Sisteme saf su beslenir. Anot (+) ve katot (−) elektrotlarına dışarıdan elektrik akımı uygulanır; moleküler bağlar kırılmaya hazır hale gelir.

Kimyasal Ayrışma

Elektrik akımı su moleküllerinin bağlarını kırar. Katot tabakasında elektronlar H₂O ile buluşarak yüksek enerjili Hidrojen (H₂) gazını serbest bırakır.

Oksijen Salınımı

Eş zamanlı olarak anot tabakasında tek yan ürün olarak Oksijen (O₂) gazı serbest kalır. Atmosfere doğrudan ve temiz olarak salınır.

Verim H₂ Farkı

Klasik elektroliz burada biter. Verim H₂ için asıl mühendislik problemi bu ayrışmayı minimum enerji ile maksimum çıktı sağlayarak gerçekleştirmektir.

Algoritmik Motor

Yazılım Mimarisi:
Veriyi Verime Dönüştüren Sistem

Elektroliz süreci statik bir kimyasal reaksiyon değil; milisaniye hassasiyetiyle izlenen, Python ve C++ algoritmalarıyla gerçek zamanlı optimize edilen dinamik bir veri akışıdır.

📡

KATMAN 01

Gerçek Zamanlı Sensör Ağı

Anot, katot ve membran tabakalarındaki akım, voltaj ve sıcaklık değerleri milisaniye hassasiyetinde okunur ve yazılım katmanına aktarılır.

⚙️

KATMAN 02

Termodinamik Modelleme

Python ve C++ tabanlı çekirdek algoritmalar ham sensör verisini ideal termodinamik modellerle anlık karşılaştırır. Enerji kayıp kaynakları tespit edilir.

🎯

KATMAN 03

Dinamik Optimizasyon

Voltaj dalgalanması veya sıcaklık sapması tespit edildiğinde sistem milisaniyeler içinde müdahale ederek enerji girdilerini "sweet spot"a çeker.

🗄️

KATMAN 04

Veritabanı & Analitik

Her üretim döngüsünün verisi güvenli DB altyapısında saklanır. Sistem geçmiş performansından öğrenerek sonraki döngüleri daha verimli yönetir.

Metrikler & Analiz

Verim Analizi:
Teorik Mükemmellik ve Gerçek Dünya

Başarı, sadece hidrojen üretmekle değil; bu üretimin hangi maliyetle, ne kadar enerji harcanarak ve ne kadar sürede gerçekleştiğiyle ölçülür. Bir karta tıklayarak detay görün.

Hücre Voltajı

—

Faraday Verimi

—

Enerji Tüketimi

—

Membran Sıcaklığı

—

⚡ ~92%

Voltaj Verimliliği

Elektrotlar ve membran üzerindeki dirençlerden kaynaklanan enerji kayıplarının (overpotential) analizi ve minimizasyonu.

→ Aşırı gerilim analizi ile gereksiz güç tüketimi engellenir.
→ Anot/katot direnç haritası çıkarılır.
→ Hedef: < 1.85 V hücre voltajı operasyonu.

⚛️ >97%

Faraday Verimliliği

Sisteme verilen elektrik akımının yüzde kaçının gerçekten hidrojen üretimine dönüştüğünün hassas hesaplanması.

→ Elektron kaçakları ve yan reaksiyonlar tespit edilir.
→ Akım yoğunluğu dengesi optimize edilir.
→ Hedef: >97% Faraday verimi devamlılığı.

📊 <50 kWh/kg

Spesifik Enerji Tüketimi

Üretilen her 1 kg H₂ başına harcanan elektrik enerjisinin endüstri standartlarının altında tutulması hedeflenir.

→ Endüstri ortalaması: 55-70 kWh/kg H₂
→ Verim H₂ hedefi: <50 kWh/kg H₂
→ Termodinamik alt sınır: ~39.4 kWh/kg H₂.

24 Saatlik Sistem Verim Simülasyonu

Sistem Özeti

Akıllı Elektroliz ve Kontrol Sistemi

Enerji girişinden hidrojen çıkışına kadar uçtan uca entegre edilmiş akıllı sistem mimarisi. PEM elektrolizör, sensör ağı, yazılım kontrolü ve güvenli çıkış katmanlarını bir arada gösteren tam sistem diyagramı.

GİRİŞ: Temiz Enerji + H₂O ——————→ AKILLI ELEKTROLİZ & KONTROL ——————→ ÇIKIŞ: H₂ + O₂

Termodinamik Optimizasyon ve Verim Analizi Tabanlı Su Elektrolizi