Mga bentahe ng PEM electrolysis na teknolohiya ng produksyon ng hydrogen ng tubig

Ang paggawa ng hydrogen sa pamamagitan ng tubigelectrolysisnangangahulugan na ang mga molekula ng tubig ay nai -dissociated sa ilalim ng pagkilos ng direktang kasalukuyang upang makabuo ng oxygen at hydrogen, na kung saan ay napapawi mula sa anode at katod ng electrolyzer ayon sa pagkakabanggit.

Ayon sa iba't ibang mga materyales ng electrolyzer diaphragm, ang produksyon ng hydrogen mula sa electrolysis ng tubig ay karaniwang nahahati sa alkalina na electrolysis ng tubig (ALK),Proton Exchange Membrane(PEM) Water electrolysis at high-temperatura solid oxide water electrolysis (SOEC).

Kabilang sa kanila,Electrolysis ng tubig ng PEMUpang makagawa ng hydrogen ay tumutukoy sa isang proseso ng paggawa ng hydrogen na gumagamit ng isang proton exchange membrane bilang isang solidong electrolyte at gumagamit ng purong tubig bilang hilaw na materyal para sa electrolyzing water upang makabuo ng hydrogen.

Ang pangunahing sangkap ngPEM Water Electrolyzeray, mula sa loob hanggang sa labas, ang proton exchange membrane, cathode at anode catalytic layer, cathode at anode gas diffusion layer, cathode at anode end plate, atbp.

Ang layer ng pagsasabog, catalytic layer atProton Exchange Membranebumubuo ng membrane electrode, na kung saan ay ang pangunahing site para sa materyal na paghahatid at electrochemical reaksyon sa buong electrolyzer ng tubig. Ang mga katangian at istraktura ng elektrod ng lamad ay direktang nakakaapekto sa pagganap at buhay ngPEM Water Electrolyzer.

Ang produksiyon ng PEM hydrogen ay may mga sumusunod na pakinabang kumpara sa tradisyonal na alkalina na electrolysis hydrogen production:

①High kadalisayan, walang polusyon

Ang produksiyon ng PEM hydrogen ay gumagamit ng isang proton exchange membrane solid electrolyte. Ang gas na nabuo ay hindi kailangang ma-dealkalized, at ang kapal ng molekular na antas ng microporous ion membrane ay napakaliit, na ginagawang mahirap na makagawa ng hydrogen reverse osmosis. Ang uri ng PEM ay nangangailangan lamang ng dalisay na tubig, walang mga additives, at walang kinakaing unti -unting likido, kaya hindi ito marumi sa kapaligiran at may mataas na kadalisayan ng gas; Habang ang tradisyunal na alkalina na electrolyte ay nangangailangan ng pagdaragdag ng 15% NaOH o 30% KOH, kaya ang electrolysis ang likido ay lubos na nakakadilim at madaling maging sanhi ng pag -flush ng likido upang mahawahan ang pipeline ng pag -load.

Ang kahusayan sa conversion ng conversion

Ang uri ng PEM catalytic electrode ay isang molekular na antas ng micropore, na malapit sa magkabilang panig ng lamad ng ion at sa pagitan ng mga panloob na pores. Ito ay isang zero-post na distansya catalytic electrode. Ang mga pakinabang nito ay malaking lugar ng reaksyon at mataas na kahusayan sa conversion; Habang ang mga tradisyunal na alkalina na electrodes mayroong isang maliit na limitasyon ng distansya sa pagitan ng mga electrodes, at ang paglaban sa pagitan ng mga electrodes ay malaki, na nagreresulta sa mas malaking kasalukuyang, mataas na henerasyon ng init, at mababang kahusayan sa conversion.

③ ilaw ng timbang at maliit na sukat

Ang kasalukuyang istraktura ng kolektor ng dalawang yugto ng silid sa uri ng electrolyzer ng PEM ay compact at nababanat, na ginagawang ilaw ang electrolyzer at maliit ang laki. Ang bigat ay 1/3 lamang ng isang ordinaryong electrolyzer na may parehong kapasidad ng produksyon ng hydrogen. Ang kalamangan ay zero distansya ng poste. Ang panloob na pagtutol ng cell ay maliit; Habang ang kasalukuyang kolektor sa panloob na silid ng elektrod ng tradisyonal na alkalina na electrolytic cell ay walang pagkalastiko, na nagreresulta sa mataas na pagkawala ng init ng enerhiya ng de -koryenteng at mababang kahusayan sa conversion.

④ Nababagay sa pagkasumpungin ng nababagong henerasyon ng lakas ng enerhiya

Ang sistema ng produksiyon ng hydrogen ng PEM electrolysis ay may mabilis na bilis ng pagtugon at naaangkop sa pabago -bagong operasyon, na angkop para sa hindi pantay, pansamantala at pagbabagu -bago ng likas na katangian ng mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya tulad ng enerhiya ng hangin at paghahatid ng solar power.

Mula sa isang teknikal na punto ng view, ang electrolytic cell na ginamit ay may compact na istraktura at maliit na sukat, na naaayon sa mabilis na pagbabago ng pag -load. Ang electrolytic cell ay may mataas na kahusayan, mataas na kadalisayan ng gas na nakuha, mababang pagkonsumo ng enerhiya, at lubos na napabuti ang kaligtasan at pagiging maaasahan, na ginagawang mas angkop para sa mga nababagong mapagkukunan ng enerhiya. Dahil sa pagkasumpungin ng nababago na enerhiya, ang teknolohiya ng electrolysis ng tubig ng PEM ay kilala bilang isa sa mga pinaka -promising na mga teknolohiya ng produksyon ng electrolysis hydrogen sa larangan ng paggawa ng hydrogen.

Gayunpaman, dahil ang mga electrolyzer ng PEM ay kailangang gumana sa isang lubos na acidic at lubos na pag -oxidizing na kapaligiran sa pagtatrabaho, ang kagamitan ay higit na nakasalalay sa mga mamahaling materyales na metal tulad ng iridium, platinum, titanium, atbp, na nagreresulta sa mataas na gastos. Ito rin ang bottleneck na naghihigpitan sa pagbuo ng teknolohiyang produksiyon ng hydrogen ng PEM at ang direksyon ng pananaliksik at pag -unlad.