در این مقاله، یک سیستم نوین تولید چندگانه بر مبنای سیکل توربین گاز-راکتور هلیوم مدولار ارایه شده است. سیستم یکپارچه از سیکل توربین گاز-راکتور هلیوم مدولار به‌عنوان سیکل مبنا و از ترکیب زیرسیستم‌های تولید هیدروژن، سیکل تبرید جذبی، سیستم آب‌شیرین‌کن تشکیل شده است. مدل‌سازی جامع ترمودینامیکی (انرژی و اگزرژی) روی سیستم پیشنهادی صورت گرفته است. اثر پارامترهای مختلف سیستم از قبیل دمای ورودی توربین، نسبت فشار کمپرسور، نسبت مولی کربن‌دی‌اکسید به متان، دمای ژنراتور بخار و نسبت دبی جرمی سیستم آب‌شیرین‌کن روی عملکرد سیستم کلی مورد ارزیابی قرار گرفته است. همچنین بهینه‌سازی سیستم کلی با استفاده از روش بهینه‌سازی تک و چندهدفه در مقایسه با حالت مبنا از نظر انرژی و اگزرژی بررسی شده است.
نتایج نشان دادند که ماکزیمم مقدار توان خالص خروجی و بازده انرژی و اگزرژی سیستم کلی در نسبت فشار کمپرسور بین ۲/۴۵-۲/۳ به‌ترتیب برابر ۲۷۵مگاوات، ۷۲/۰۵ و ۴۹/۳۵% به‌دست آمده و با افرایش دمای ورودی توربین، نرخ تولید گرما و بازده انرژی و اگزرژی سیستم کلی افزایش و نرخ تولید آب شیرین و سرما کاهش می‌یابد. علاوه بر این نقطه بهینه نسبت دبی جرمی سیستم آب‌شیرین‌کن برای بازده انرژی و اگزرژی سیستم کلی برابر ۲/۸۵۷ حاصل شده است. مطابق نتایج به‌دست آمده در روش بهینه‌سازی چندهدفه، بازده انرژی و اگزرژی سیستم کلی در مقایسه با حالت مبنا به‌ترتیب برابر ۷۴/۴۱ و ۲۱/۵۰% به‌دست آمده و میزان تخریب اگزرژی به میزان ۰/۷۴% کاهش یافته است.
کلمات کلیدی: تولید چندگانه، بهینه سازی تولید هیدروژن، تبرید جذبی، تولید آب‌شیرین
