Solar Hydrogen Production by Photocatalytic Reforming of Cellulose with Concentrated Sunlight
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Solbaserad vätgasproduktion genom fotokatalytisk reformering av cellulosa med koncentrerat solljus (Swedish)
Abstract [en]
This report presents the design, construction, and testing of a solar-driven hydrogen production system that combines a two axis parabolic trough concentrator with a photocatalytic reactor. The system aims to investigate solar-to-hydrogen efficiency using concentrated sunlight to drive the photocatalytic reforming of cellulose. The results from testing was a solar-to-hydrogen efficiency of 0.452% and fluid temperature of 39◦C. Despite a low achieved efficiency, the study demonstrated the potential for polygeneration, producing hydrogen, generating heat, and theoretically purifying water. Challenges such as suboptimal catalyst selection, manual solar tracking, and environmental factors impacted the overall performance. The report highlights a large potential for future work. The potential lies in on optimizing catalyst efficiency, improving sensor accuracy, and automating of solar tracking.
Abstract [sv]
Den här rapporten presenterar designen, konstruktionen och testningen av ett soldrivet vätgasproduktionssystem som kombinerar en tvåaxlig linjär parabolisk solkoncentrator med en fotokatalytisk reaktor. Systemet syftade till att undersöka effektiviteten för sol-till-vätgas-effektivitet med hjälp av koncentrerat solljus för att driva den fotokatalytiska omvandlingen av cellulosa. Resultaten från testerna var en sol-till-vätgas-effektivitet på 0,452% och en v¨atsketemperatur på 39◦C. Trots en låg uppnådd verkningsgrad visade studien potentialen för polygenerering, produktion av vätgas, generering av värme och en teoretisk rening av vatten. Utmaningar som suboptimal katalysator, manuell solspårning och testfaktorer påverkade den ¨overgripande prestandan. Rapporten visar att det finns en stor potential för framtida arbete. Potentialen ligger i att optimera katalysatorns effektivitet, förbättra sensornoggrannheten och automatisera solspårningen.
Place, publisher, year, edition, pages
2024. , p. 29
Series
TRITA-ITM-EX ; 2024:550
Keywords [en]
Hydrogen, hydrogen production, photocatalytic reaction, photocatalysis, concentrated solar power, concentrated solar thermal, concentrated sunlight, solar-to-hydrogen efficiency, parabolic trough concentrator, polygeneration
Keywords [sv]
Vätgas, vätgasproduktion, fotokatalytisk reaktor, fotokatalys, koncentrerad solkraft, koncetrerad termisk solenergi, koncentrerat solljus, sol-till-vätgas-effektivitet, parabolisk solgenomkoncentrator, polygenerering
National Category
Energy Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-356762OAI: oai:DiVA.org:kth-356762DiVA, id: diva2:1915363
Subject / course
Thermal Engineering
Educational program
Degree of Master
Presentation
2024-10-22, 00:00
Supervisors
Examiners
2024-11-222024-11-222024-11-22Bibliographically approved