Mitä eroa on AE:n ja PEM:n välillä vedyn tuotannossa?

Tasavirran avulla vesimolekyylit hajoavat toisistaan ​​hapen ja vedyn tuottamiseksi, jotka sitten erotetaan vastaavasti elektrolyyttikennon anodista ja katodista. Tämä prosessi tunnetaan vesielektrolyysinä. Vesielektrolyysi vedyn tuottaminen jaetaan usein alkalisen vesielektrolyysin (AE), protoninvaihtokalvon (PEM) vesielektrolyysin ja korkean lämpötilan kiinteän oksidin vesielektrolyyseihin riippuen elektrolyysikalvon (SOEC) eri materiaaleista.

Asbesti muodostaa suurimman osan emäksisen vesielektrolyysin vetyelektrolysaattorin kalvosta, joka erottaa kaasut. Metalliseokset, kuten Ni-Mo-lejeeringit jne., jotka hajottavat vettä tuottaen vetyä ja happea, muodostavat suurimman osan katodista ja anodista. Teolliset alkalivesielektrolysaattorit käyttävät tyypillisesti KOH-liuosta elektrolyyttinä; niiden massaosuus vaihtelee 20 prosentista 30 prosenttiin; niiden käyttölämpötila on 70 astetta 80 asteeseen; niiden käyttövirrantiheys on noin 0,25 A/cm2; ja niiden kaasunpaine vaihtelee välillä 0,1 MPa - 3,0 MPa. Tehokkuus vaihtelee 62 prosentista 82 prosenttiin. Teknologia vedyn tuottamiseksi emäksisellä vesielektrolyysillä on hyvin kehittynyt ja sillä on alhaiset käynnistys- ja käyttökustannukset, mutta sillä on haittoja, kuten lipeähävikki, korroosio ja korkea energiankulutus. Alkalisen veden elektrolyysin vetytuotanto on sekä kotimaisen että kansainvälisen vesielektrolysointilaitteiden kehittämisen tutkimuksen painopiste.

PEM-vesielektrolysaattorin pääkomponentit ovat protoninvaihtokalvo, katodi- ja anodikatalyyttikerros, katodi- ja anodikaasudiffuusiokerros, katodi- ja anodipäätylevyt jne. sisältä ulospäin. Niistä diffuusiokerros, katalyyttikerros ja protoninvaihtokalvo muodostavat kalvoelektrodin, joka on koko vesielektrolysaattorin materiaalinsiirron ja sähkökemiallisen reaktion pääpaikka. Kalvoelektrodin ominaisuudet ja rakenne vaikuttavat suoraan PEM-vesielektrolysaattorin suorituskykyyn ja käyttöikään.

Verrattuna emäksisen veden elektrolyysivedyn tuotantoon, PEM-veden elektrolyysin vedyn tuotannossa on korkeampi käyttövirtatiheys, suurempi kokonaishyötysuhde ja suurempi vetykaasuosuus, korkeampi kaasun tuotantopaine, nopeampi dynaaminen vastenopeus ja se voi mukautua uusiutuvan energian sähköntuotannon vaihteluihin. , sitä pidetään erittäin lupaavana vesielektrolyysi vedyn tuotantoteknologiana. Tällä hetkellä PEM-vesielektrolyysivedyn tuotantoteknologiaa on demonstroitu ja edistetty vähitellen sellaisilla aloilla kuin paikan päällä tapahtuva vedyntuotanto vetyn tankkausasemilla, veden elektrolyysi vedyn tuotantoa varten uusiutuvista energialähteistä, kuten tuulivoimasta, ja energian varastointi.