Електролиза на алкална вода (ALK) се отнася до технологията за производство на водород чрез електролиза на вода в алкална електролитна среда. Електролитът обикновено е 30% (w/w) разтвор на калиев хидроксид (KOH). Системата за алкална електролиза на вода за производство на водород се състои главно от алкален електролизатор и спомагателна система BOP (Balance of Plant - баланс на инсталацията). Анодните и катодните пластини не изискват материали от благородни метали, което ефективно намалява производствените разходи на електролизера и притежава значителни икономически предимства. В момента това е една от основните технологии за мащабно производство на зелен водород.

Фигура 1. Структурна диаграма на системата за производство на водород ALK
Основният корпус на алкалния електролизатор е сглобен от основни компоненти, като крайни плочи, уплътнителни гарнитури, електродни плочи, електроди и диафрагми. Целият модул се състои от десетки до стотици електролизни камери. Тези камери са закрепени към крайните плочи с винтове, образувайки цилиндрична или квадратна структура. Всяка камера е разделена от две съседни електродни плочи и включва шест основни компонента: положителни и отрицателни биполярни плочи, анод, диафрагма, уплътнителна гарнитура и катод. Тези компоненти работят заедно, за да осигурят стабилна и ефективна електролизна реакция.

Фигура 2. Снимка на електролизера
Когато между анода и катода на алкален електролит се приложи постоянно напрежение, между електродите се образува стабилно електрическо поле. Под въздействието на това електрическо поле, хидроксидните йони (OH-) в близост до анода претърпяват редокс реакция и непрекъснато се консумират, което води до намаляване на концентрацията им. Междувременно, водните молекули в близост до катода претърпяват редукционна реакция, генерирайки голям брой хидроксидни йони, което води до непрекъснато увеличаване на концентрацията им. За да се поддържа динамичният баланс на йонната концентрация в електролита, хидроксидните йони мигрират от катодната камера към анодната камера през диафрагмата. Едновременно с това, електроните преминават от анода към катода през външната верига, образувайки затворен ток, като по този начин се осъществява преобразуването на електрическата енергия в химическа енергия, което в крайна сметка води до непрекъснато разлагане на водните молекули на водород (H2) и кислород (O2).
Анодна окислителна реакция: 4OH- - 4e- = H2O + O2↑
Реакция на катодна редукция: 2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑
Класификация на електролизатори по различни видове
| Тип | Структурни характеристики | Предимства | Недостатъци | |
| Конфигурация на захранването | Едноетапен | Проста структура, електроди, свързани паралелно, ниско напрежение на клетката и висок ток | Здрава и проста структура, висока надеждност, отделни клетки лесни за поддръжка и подмяна | Изисква захранване с висок ток, голям размер, високи топлинни загуби при повишени температури, неподходящо за работа с високо напрежение |
| Биполярно | Електроди, свързани последователно, високо напрежение на клетката и нисък ток, в момента най-популярният дизайн. | Висока електрическа ефективност, компактна структура, спестяваща място, подходяща за работа при високо налягане и висока температура | Сложна структура, високи изисквания за прецизност на компонентите, високи разходи за поддръжка | |
| Конфигурация на плочата | Плетена плоча (издатини с форма на топка) | Повърхностно щампована със сферични издатини и вдлъбнатини, естествено образуващи канали за поток и опорни структури | Равномерно разпределение на полето на потока, ниска консумация на енергия | Сложна структура, висока цена, трудна оптимизация на параметрите |
| Плоска чиния | Плоска структура, изисква опорна мрежа за изграждане на канали за потока | Проста структура, добра мащабируемост, рентабилност, висока плътност на тока | Повишено тегло, по-малко забележими предимства на полето на потока | |
| Конфигурация на рамката | Метална рамка | Изработен от метален материал | Висока якост, отлична устойчивост на корозия, съобразен коефициент на термично разширение | Голямо тегло, висока производствена цена |
| Рамка от смола | Високоефективни термопластични пластмаси като полисулфон (PSU), полифенилен сулфид (PPS) | Леко тегло, добра химическа устойчивост, гъвкавост на дизайна, устойчивост на високо налягане | Изправени пред предизвикателства при осигуряване на надеждност при свързване към метални компоненти | |
| Конфигурация на мембраната | PPS мембрана | Тъкана полифенилен сулфидна тъкан, в момента основният избор | Отлична топлоустойчивост, висока твърдост, изключителна износоустойчивост, силна устойчивост на корозия, добра размерна стабилност при високи температури | Високо електрическо съпротивление, лоша хидрофилност |
| Композитна мембрана | PPS субстрат с неорганично покритие (напр. ZrO2), превъзходни характеристики, постепенно набира популярност | Добра хидрофилност, ниско съпротивление, силна газова бариера, дълъг живот | Риск от разслояване на покритието и свързани с това опасения за експлоатационния живот | |
| Азбестова мембрана | Традиционен материал, използван в миналото | Устойчив на химическа корозия, устойчивост на високи температури, силна хидрофилност | Токсичен, ограничен или забранен в повечето страни |
Водена от целите за „двоен въглерод“, индустрията за зелен водород навлиза във фаза на бързо развитие. Алкалната водна електролиза за производство на водород, като технологично зрял и контролируем от гледна точка на разходите път за производство на зелен водород, играе ключова роля. Като основно оборудване, алкалният електролизатор има различни технически маршрути (независимо дали става въпрос за ниппелни плочи срещу плоски плочи, метални електроди срещу смолни електроди или PPS мембрани срещу композитни мембрани), всеки със своите подходящи сценарии и компромиси в производителността. Няма абсолютно оптимално решение; трябва да се направи разумен избор въз основа на специфичните изисквания на приложението. Производителността на алкалните електролизатори непрекъснато се оптимизира, като консумацията на енергия намалява, а животът се увеличава, което допълнително повишава тяхната икономическа жизнеспособност и потенциал за широкомащабно приложение. В бъдеще алкалните електролизатори, с техните основни предимства като висока технологична зрялост, голям капацитет на единична единица и липса на нужда от катализатори от благородни метали, ще продължат да водят мащабни проекти за зелен водород, играейки жизненоважна роля в развитието на индустрията за зелен водород и осигурявайки силна подкрепа за постигане на целите за „двоен въглерод“.
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.
4. Защо трябва да купувате от нас, а не от други доставчици?
Разполагаме с опитен професионален екип за технически изследвания и разработки. Способности за съчетаване на системи за управление/НИРД и контрол на качеството. Ценово предимство, осигурено от възможностите за интеграция на веригата за доставки.
5. Какви са вашите условия на плащане?
Приемаме плащане чрез Paypal, Alibaba, T/T, L/C и др. За групови поръчки, ние таксуваме 50% преди производството и оставащото салдо преди изпращане.