در این تحقیق، یک سیستم انرژی بر پایه پیل سوختی اکسید جامد با هدایت پروتونی پیشنهاد شد که سوخت آن با استفاده از گازسازی زباله های جامد شهری تأمین میگردد. پارامترهای هدف توان خالص تولیدی و میزان نشر دی اکسیدکربن است که به ازای تغییرات پارامترهای عملیاتی چگالی جریان، دمای ورودی و نسبت مصرف سوخت پیل سوختی اکسید جامد مورد مطالعه قرار گرفت. مدل سازی سیستم انرژی پیشنهادی در نرم افزار حلگر معادلات مهندسی انجام شد و به منظور اعتبارسنجی مدلسازی، نتایج آن با مطالعات پیشین مقایسه شد که در تطابق خوبی با هم بودند. با استفاده از تکنیک یادگیری ماشین، مدلهای رگرسیون برای پیشبینی رفتار خروجیها استخراج گردید. در ادامه اثر همزمان پارامترهای عملیاتی روی پارامترهای خروجی بررسی شد. در نهایت، بهینهسازی دو هدفه به منظور بیشینه کردن توان خالص تولیدی و کمینه کردن دی اکسیدکربن منتشر شده انجام گرفت. نتایج نشان داد که بهینهترین حالت به ازای چگالی جریان حدوداً برابر 5798 آمپر بر مترمربع، دمای ورودی برابر 800 درجه سلسیوس و نسبت مصرف سوخت برابر 80/0 بدست می آید. در شرایط بهینه مقدار توان خالص تولیدی برابر 34/315 کیلووات و میزان دی اکسیدکربن منتشر شده برابر 41/1001 کیلوگرم بر مگاوات ساعت حاصل میگردد.