Нов играч в надпреварата за водородна енергия: Защо биполярната мембранна електродиализа (BPED) е толкова популярна?

На фона на глобалния енергиен преход, водородната енергия преживява безпрецедентни възможности за развитие. От политиката до капиталовите пазари, „зеленият водород“ се превърна в често използвана модна дума. В надпреварата за технологии за производство на водород, освен добре познатите електролиза на алкална вода (Страхопочитание), електролиза на протоннообменна мембрана (PEMEC) и електролизатор на твърд оксид (SOEC), сравнително нископрофилна, но многообещаваща технология, която тихо се появява—биполярна мембранна електродиализа (BPED).

I. Какво е биполярна мембранна електродиализа?

Основният компонент на биполярната мембранна електродиализа е мембранният стек. Подреждането на биполярни мембрани с конвенционални катионнообменни мембрани (CEM) и анионнообменни мембрани (AEM) в определен ред представлява биполярния мембранен електродиализен стек. Биполярната мембрана и катионнообменната мембрана образуват киселинната камера, биполярната мембрана и анионнообменната мембрана образуват алкалната камера, а катионнообменната мембрана и анионнообменната мембрана образуват солната камера. Солевият разтвор навлиза в солната камера. Под въздействието на електрическо поле: катионите мигрират през катионната мембрана към катода, а анионите мигрират през анионната мембрана към анода. H⁺, генериран от биполярната мембрана, навлиза в киселинната камера и се комбинира с мигриращите аниони, за да образува киселина. OH⁻, генериран от биполярната мембрана, навлиза в алкалната камера и се комбинира с мигриращите катиони, за да образува алкали. Солта в солната камера непрекъснато намалява, като в крайна сметка се постига обезсоляване; киселинните и алкалните камери след това произвеждат съответно киселина и алкали. Целият процес не изисква химически реактиви, консумира само електричество и вода.

II. Две основни роли на BPED в сектора на водородната енергия

1. Приготвяне на алкален разтвор при електролиза на алкална вода за производство на водород

При алкалната електролиза на вода за производство на водород, KOH обикновено се използва като електролит. Традиционно тези алкални разтвори се приготвят химически, което е не само енергоемко, но и представлява риск за безопасността по време на транспортиране и съхранение. BPED обаче може директно да произвежда KOH с висока чистота на място от евтини солеви разтвори като KCl, като едновременно с това произвежда съответната солна киселина като страничен продукт. Това означава:

Намален транспорт на опасни химикали: Заместването на алкали със сол значително подобрява безопасността;

По-ниски разходи за суровини: Солта е много по-евтина от готовата алкала;

Постигната подготовка на място: Свързана с електролизера, образуваща интегрирана система за производство на водород.

2. Ключови звена в PEM електролизата за производство на водород

Електролизата с протонен обменен мембранен електролиз (PEM) е една от основните технологии за производство на зелен водород под високо налягане. Тя обаче има изключително високи изисквания към качеството на водата, а анодната страна трябва да поддържа киселинна среда, за да се запази ефективността на протонната проводимост. В системата за производство на водород с PEM, BPED играе две ключови роли:

Приготвяне на ултрачиста вода: Чрез обезсоляване с BPED, следи от йони във водата могат да бъдат ефективно отстранени, за да се получи ултрачиста вода със съпротивление от 18,2 MΩ·cm;

Регенерация на киселина: Киселината от анодната страна на PEM системата постепенно се замърсява с метални йони по време на работа. BPED може селективно да отстранява примесни катиони, което позволява рециклиране на киселина и удължава живота на електролизера.

III. Заключение

Конкуренцията в сектора на водородната енергия е по същество конкуренция на ефективност и цена. Биполярната мембранна електродиализа (BPED), с уникалната си способност за дисоциация на водата, предлага нови технологични пътища в множество етапи на производство на водород. Тя не се опитва да замени съществуващите масови технологии, а по-скоро запълва празнини, които традиционните методи трудно могат да запълнят, действайки като „допълващ“ и „сътрудник“. За практикуващите в индустрията, фокусирането върху BPED не е свързано с преследване на концепция, а с разпознаване на по-чист, по-гъвкав и по-интегриран подход към процеса. На този решаващ етап от прехода на водородната енергийна индустрия от „ориентирана към политиките“ към „ориентирана към пазара“, всяка технология, която може да намали общите разходи за жизнения цикъл, заслужава сериозно внимание.

ЧЗВ:

1. Кои сме ние?
Базирани сме в Анхуей, Китай, започваме от 2011 г., продаваме в Югоизточна Азия, Северна Америка, Източна Европа, Южна Азия.

2. Можете ли да персонализирате номиналната мощност или напрежение?
Да, персонализирането на продуктите е приемливо.

3. Може ли вашата компания да осигури цялостна система (горивни клетки, производство на водород, съхранение на водород, система за доставка на водород)?
Да, можем да осигурим необходимите аксесоари съответно.