Предимства на технологията за производство на водород PEM електролиза

Производство на водород от водаелектролизаозначава, че водните молекули се дисоциират под действието на директен ток за генериране на кислород и водород, които се утаяват съответно от анода и катода на електролизера.

Според различните материали на диафрагмата на електролизера, производството на водород от водна електролиза обикновено се разделя на алкална водна електролиза (ALK),мембрана за протонен обмен(PEM) Водна електролиза и високотемпературна електролиза на твърд оксид (SOEC).

Сред тях,PEM водна електролизаЗа да се получи водород, се отнася до процес на производство на водород, който използва мембрана за обмен на протон като твърд електролит и използва чиста вода като суровина за електролизиране на вода за производство на водород.

Основните компоненти наPEM Water Electrolyzerса отвътре навън, мембраната за обмен на протон, катодните и анодните каталитични слоеве, катодните и анодните газови дифузионни слоеве, катодните и анодните крайни плочи и др.

Дифузионният слой, каталитичен слой имембрана за протонен обменсъставляват мембранния електрод, който е основното място за предаване на материал и електрохимични реакции в целия воден електролизер. Характеристиките и структурата на мембранния електрод пряко влияят върху работата и живота наPEM Water Electrolyzer.

Производството на водород на PEM има следните предимства в сравнение с традиционното производство на водород в алкална вода с водород:

① МАГА ЧИСТОТА, НЯМА ЗАПОЧНЕНИЕ

Производството на водород от PEM използва твърд електролит на мембраната на протонната мембрана. Генерираният газ не е необходимо да се раздава, а дебелината на микропорестата йонна мембрана на молекулно ниво е много малка, което затруднява получаването на водородна обратна осмоза. Типът PEM изисква само чиста вода, без добавки и без корозивни течности, така че не замърсява околната среда и има висока чистота на газа; Докато традиционният алкален електролит изисква добавяне на 15% NaOH или 30% KOH, така че електролизата течността е силно корозивна и лесно може да причини промивна течност за замърсяване на тръбопровода за натоварване.

② ХИСТЕЛНА ЕФЕКТИВНОСТ

Каталитичният електрод от тип PEM е микропор на молекулно ниво, който е близо до двете страни на йонната мембрана и между вътрешните пори. Това е каталитичен електрод с нулев полюс. Неговите предимства са голяма реакционна зона и висока ефективност на конверсия; Докато традиционните алкални електроди има малка граница на разстоянието между електродите, а съпротивлението между електродите е голямо, което води до по -голям ток, високо генериране на топлина и ниска ефективност на конверсия.

③ Светлинно тегло и малък размер

Настоящата колекционерска структура на двуетапните камери в електролизера тип PEM е компактна и еластична, което прави електролизерната светлина и с малък размер. Теглото е само 1/3 от обикновен електролизер със същия капацитет за производство на водород. Предимството е нулево полюсно разстояние. Вътрешното съпротивление на клетката е малка; Докато настоящият колектор във вътрешната камера на електрода на традиционната алкална електролитична клетка няма еластичност, което води до висока загуба на топлина на електрическа енергия и ниска ефективност на преобразуване.

④ Адаптивен към нестабилността на производството на енергия от възобновяема енергия

Системата за производство на водород PEM електролиза има бърза скорост на реакция и е адаптивна към динамичната работа, която е много подходяща за неравномерната, периодична и колебателна природа на възобновяеми енергийни източници като вятърна енергия и предаване на слънчева енергия.

От техническа гледна точка използваната електролитична клетка има компактна структура и малък размер, което е благоприятно за бързата промяна на натоварването. Електролитичната клетка има висока ефективност, висока чистота на получения газ, ниска консумация на енергия и значително подобрена безопасност и надеждност, което го прави по -подходящ за възобновяеми енергийни източници. Поради нестабилността на възобновяемата енергия, технологията за електролиза на PEM вода е известна като една от най -обещаващите технологии за производство на водородна водородна вода в областта на производството на водород.

Въпреки това, тъй като PEM Electrolyzers трябва да работят във високо кисела и силно окисляваща работна среда, оборудването е по -зависимо от скъпи метални материали като иридий, платина, титан и др., Води до високи разходи. Това е и тясното място, което ограничава развитието на технологията за производство на водород на PEM и посоката на изследвания и разработки.