fa تحلیل چهارگانه و بهینه‌سازی چندهدفه تولید هیدروژن به کمک گازی‌سازی زیست‌توده ترمودینامیک Thermodynamics پژوهشي Research <div style="padding: 0in 0in 1pt; text-align: justify; margin-right: 2px; border-bottom-color: windowtext; border-bottom-width: 1pt; border-bottom-style: solid;"><span dir="RTL" lang="FA" style="font-size: 11pt;"><span arial="" style="font-family:;">با توجه به بحران‌های انرژی و نگرانی‌های زیست‌محیطی، این پژوهش به بررسی و بهینه‌سازی یک سیستم تولید هیدروژن از طریق فرآیند گازی‌سازی زیست‌توده باگاس نیشکر می‌پردازد. در این راستا، یک تحلیل چهارگانه جامع شامل تحلیل‌های انرژی، اگزرژی، اقتصادی و زیست‌محیطی بر روی سیستم انجام شده است. سیستم پیشنهادی شامل واحدهای خشک‌کن، گازساز، راکتور شیفت آب-گاز و جداکننده هیدروژن است. هدف اصلی، بهینه‌سازی چندهدفه برای بیشینه‌سازی راندمان انرژی و اگزرژی و هم‌زمان کمینه‌سازی نرخ هزینه کل و دبی انتشار دی‌اکسیدکربن با استفاده از الگوریتم زنبور عسل می‌باشد. نتایج اولیه سیستم، راندمان انرژی %62/73 و راندمان اگزرژی %28/15را نشان داد. پس از فرآیند بهینه‌سازی، راندمان انرژی و اگزرژی به ترتیب به %62/41 و %17/19 افزایش یافتند، در حالی‌که هزینه کل و انتشار دی‌اکسیدکربن کاهش پیدا کردند. تحلیل حساسیت نیز نشان داد که افزایش دمای گاز سنتز و کاهش رطوبت زیست‌توده، موثرترین پارامترها برای بهبود عملکرد سیستم بدون ایجاد تبعات منفی اقتصادی و زیست‌محیطی هستند.</span></span></div> <div style="padding: 0in 0in 1pt; text-align: justify; border-bottom-color: windowtext; border-bottom-width: 1pt; border-bottom-style: solid;"><span style="font-size: 11pt;"><span style="-ms-text-justify: inter-ideograph;"><span style="line-height: 120%;"><span sans-serif="" style="font-family: Calibri,;"><span style="font-size: 10pt;"><span style="line-height: 120%;"><span new="" roman="" style="font-family:;" times="">Given the growing energy crises and environmental concerns, this study investigates and optimizes a hydrogen production system based on the gasification of sugarcane bagasse biomass. To this end, a comprehensive quadruple (4E) analysis, comprising energy, exergy, economic, and environmental assessments, was conducted. The proposed system consists of a drying unit, a gasifier, a water-gas shift reactor, and a hydrogen separator. The primary objective was multi-objective optimization to maximize energy and exergy efficiencies while simultaneously minimizing the total cost rate and carbon dioxide emission rate, utilizing the Bee Algorithm. The initial analysis of the system indicated an energy efficiency of 37.62% and an exergy efficiency of 15.28%. Following the optimization process, these efficiencies increased to 41.62% and 19.17%, respectively, while the total cost and CO₂ emissions were reduced. Furthermore, a sensitivity analysis revealed that increasing the syngas temperature and decreasing the biomass moisture were the most effective parameters for enhancing system performance without adverse economic or environmental consequences.</span></span></span></span></span></span></span></div> تولید هیدروژن, گازی‌سازی زیست‌توده, باگاس نیشکر, تحلیل چهارگانه, بهینه‌سازی چندهدفه hydrogen production, biomass gasification, sugarcane bagasse, 4E anaylsis, Multiobjective optimization 15 34 http://jeed.dezful.iau.ir/browse.php?a_code=A-10-296-2&slc_lang=fa&sid=1 Behzad Azizimher بهزاد عزیزی مهر b.azizimehr@iau.ac.ir 10031947532846005343 10031947532846005343 No Department of Mechanical Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Taher Armaghani طاهر ارمغانی taherarmaghani@iau.ac.ir 10031947532846005344 10031947532846005344 Yes Department of Mechanical Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Ramin Ghasemiasl رامین قاسمی اصل ghasemiasl@iau.ac.ir 10031947532846005345 10031947532846005345 No Department of Mechanical Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Abdolrazzagh Kaabi Nejadian عبدالرزاق کعبی نژادیان kaabi@iranenergy.org.ir 10031947532846005346 10031947532846005346 No Department of Mechanical Engineering, WT.C., Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه مهندسی مکانیک، واحد تهران غرب، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران