Различни видове водороден електролизер и техните функции

Водородни електролизатори са устройства, които използват електричество за разлагане на вода (H2O) във водород (Н2) и кислород (О2) чрез процес, наречен електролиза. Има няколко вида водородни електролизатори, всеки с различни технологии, работни условия и приложения.

Основните типове са:

1. Алкален електролизер (ALK)

(1) Технология: Използва алкален разтвор (обикновено калиев хидроксид, KOH) като електролит.

(2) Работна температура: 70-90 ° C.

Електрическа ефективност: 60-70%.

(3) Предимства: зряла и утвърдена технология, по-ниска цена в сравнение с други видове, трайни и дълготрайни.

(4) Недостатъци: по -ниска ефективност в сравнение с по -новите технологии. По -бавна реакция на променлив вход на мощността (по -малко подходящ за интеграция на възобновяема енергия).

(5) Приложения: Мащабно индустриално производство на водород, производство на амоняк и рафиниране.

2. Електролизер на мембраната на протонния обмен (PEM)

(1) Технология: Използва твърд полимерен електролит (мембрана на протонния обмен) и чиста вода.

(2) Работна температура: 50-80 ° C.

(3) Ефективност: 70-80%.

(4) Предимства: Високо ефективни и компактни. Бърза реакция на променлив вход на мощността (идеален за интеграция на възобновяема енергия). Възраждане на водород с висока чист.

(5) Недостатъци: по -висока цена поради скъпи материали (например, платинени катализатори). По -кратък живот в сравнение с алкалните електролизатори.

(6) Приложения: Малко и средномащабно производство на водород, съхранение на възобновяема енергия и превозни средства за горивни клетки.

3. Електролизер от твърд оксид

(1) Технология: използва керамичен електролит, който провежда кислородни йони при високи температури.

(2) Работна температура: 700-1000 ° C.

(3) Ефективност: 80-90% (с възстановяване на топлина).

(4) Предимства: най-висока ефективност поради работа с висока температура. Може да използва отпадъчната топлина от промишлени процеси. Няма нужда от скъпи катализатори.

(5) Недостатък: изисква високи работни температури, което води до по-бавни времена на стартиране. Предизвикателства с издръжливостта и стабилността на материала при високи температури.

(6) Приложения: Мащабно индустриално производство на водород, синтетично производство на гориво, интеграция с високотемпературни индустриални процеси.

4. Електролизер на мембраната на анион (AEM)

(1) Технология: Използва мембрана на анионния обмен и алкална електролит.

(2) Работна температура: 60-80 ° C.

(3) Ефективност: 60-70%.

(4) Предимства: комбинира предимствата на алкални и PEM електролизатори (по -ниска цена, умерена ефективност). Може да използва несценки метални катализатори.

(5) Недостатъци: Все още в етапа на развитие, с ограничена търговска наличност. По -ниска издръжливост в сравнение с PEM и алкални електролизатори.

(6) Приложения: Възникваща технология с потенциал за производство на водород с малко до средно мащаб.

Функционално обобщение:

1. Алкален електролизер: Най-подходящ за мащабно, рентабилно производство на водород.

2. PEM Electrolyzer: Идеален за интеграция на възобновяема енергия и изисквания за водород с висока чист.

3. Електролизер от твърд оксид: Подходящ за високоефективни, високотемпературни индустриални приложения.

4. AEM Electrolyzer: Възникваща технология с потенциал за рентабилно производство на водород с умерена ефективност.

Всеки тип електролизер има свои предимства и ограничения, което ги прави подходящи за различни приложения въз основа на фактори като мащаб, цена, ефективност и интеграция с възобновяеми енергийни източници.