እ.ኤ.አ. በ1966 ጄኔራል ኤሌክትሪክ ኩባንያ በፕሮቶን ኮንዳክሽን ፅንሰ-ሀሳብ ላይ በመመስረት የውሃ ኤሌክትሮላይቲክ ሴልን ፈጠረ፣ ፖሊመር ሜምብሬን እንደ ኤሌክትሮላይት በመጠቀም። የPEM ሴሎች በ1978 በጄኔራል ኤሌክትሪክ ለገበያ ቀርበዋል። በአሁኑ ጊዜ ኩባንያው አነስተኛ የPEM ሴሎችን ያመርታል፣ በዋናነት ውስን የሃይድሮጂን ምርት፣ አጭር ዕድሜ እና ከፍተኛ የኢንቨስትመንት ወጪ ስላለው። የPEM ሴል ባይፖላር መዋቅር አለው፣ እና በሴሎች መካከል የኤሌክትሪክ ግንኙነቶች የሚፈጠሩት በባይፖላር ሳህኖች በኩል ሲሆን ይህም የሚመነጩትን ጋዞች በማስወጣት ረገድ ትልቅ ሚና ይጫወታል። አኖድ፣ ካቶድ እና የሜምብሬን ቡድን የሜምብሬን ኤሌክትሮድ ስብሰባ (MEA) ይፈጥራሉ። ኤሌክትሮዱ ብዙውን ጊዜ እንደ ፕላቲነም ወይም ኢሪዲየም ካሉ ውድ ብረቶች የተዋቀረ ነው። በአኖድ ላይ ውሃ ኦክስጅንን፣ ኤሌክትሮኖችን እና ፕሮቶንዎችን ለማምረት ኦክሳይድ ይደረጋል። በካቶድ ላይ፣ በአኖድ የሚመነጩት ኦክስጅን፣ ኤሌክትሮኖች እና ፕሮቶኖች በሜምብሬን በኩል ወደ ካቶድ ይዘዋወራሉ፣ እዚያም ሃይድሮጂን ጋዝ ለማምረት ይቀነሳሉ። የPEM ኤሌክትሮላይዘር መርህ በስዕሉ ላይ ይታያል።
የPEM ኤሌክትሮላይቲክ ሴሎች አብዛኛውን ጊዜ ለአነስተኛ ደረጃ ሃይድሮጂን ምርት ያገለግላሉ፣ ከፍተኛው የሃይድሮጂን ምርት 30Nm3/h ሲሆን የኃይል ፍጆታ ደግሞ 174kW ነው። ከአልካላይን ሴል ጋር ሲነጻጸር፣ የPEM ሴል ትክክለኛው የሃይድሮጂን ምርት መጠን ሙሉውን የወሰን ክልል ይሸፍናል ማለት ይቻላል። የPEM ሴል ከአልካላይን ሴል እስከ 1.6A/cm2 እንኳን በከፍተኛ የአሁን ጥግግት ላይ ሊሠራ ይችላል፣ እና የኤሌክትሮላይቲክ ቅልጥፍናው 48%-65% ነው። ምክንያቱም የፖሊመር ፊልም ለከፍተኛ ሙቀት መቋቋም የማይችል ስለሆነ የኤሌክትሮላይቲክ ሴል የሙቀት መጠን ብዙውን ጊዜ ከ80°ሴ በታች ነው። የሆለር ኤሌክትሮላይዘር ለአነስተኛ የPEM ኤሌክትሮላይዘሮች የተመቻቸ የሴል ወለል ቴክኖሎጂ አዘጋጅቷል። ሴሎቹ እንደ መስፈርቶቹ ሊነደፉ ይችላሉ፣ የከበሩ ማዕድናትን መጠን በመቀነስ እና የአሠራር ግፊትን ይጨምራሉ። የPEM ኤሌክትሮላይዘር ዋና ጥቅም የሃይድሮጂን ምርት ከሚቀርበው ኃይል ጋር በተመሳሳይ ጊዜ ስለሚለዋወጥ ነው፣ ይህም ለሃይድሮጂን ፍላጎት ለውጥ ተስማሚ ነው። የሆለር ሴሎች በሰከንዶች ውስጥ ከ0-100% የጭነት ደረጃ ለውጦች ምላሽ ይሰጣሉ። የሆለር የፈጠራ ባለቤትነት ማረጋገጫ ቴክኖሎጂ የማረጋገጫ ፈተናዎችን እያካሄደ ሲሆን የሙከራ ተቋሙ በ2020 መጨረሻ ይገነባል።
በPEM ሴሎች የሚመረተው የሃይድሮጂን ንፅህና እስከ 99.99% ሊደርስ ይችላል፣ ይህም ከአልካላይን ሴሎች ከፍ ያለ ነው። በተጨማሪም፣ የፖሊመር ሽፋን እጅግ በጣም ዝቅተኛ የጋዝ መተላለፊያ ተቀጣጣይ ድብልቆችን የመፍጠር አደጋን ይቀንሳል፣ ይህም ኤሌክትሮላይዘር እጅግ በጣም ዝቅተኛ በሆነ የጅረት ጥግግት እንዲሰራ ያስችለዋል። ለኤሌክትሮላይዘር የሚቀርበው የውሃ መተላለፊያ ከ1S/ሴሜ ያነሰ መሆን አለበት። በፖሊመር ሽፋን ውስጥ ያለው የፕሮቶን ትራንስፖርት ለኃይል መለዋወጥ በፍጥነት ምላሽ ስለሚሰጥ፣ የPEM ሴሎች በተለያዩ የኃይል አቅርቦት ሁነታዎች ሊሰሩ ይችላሉ። የPEM ሴል ለንግድ ቢውልም፣ አንዳንድ ጉዳቶች አሉት፣ በዋናነት ከፍተኛ የኢንቨስትመንት ወጪ እና የሜምብሬን እና የከበሩ የብረት ኤሌክትሮዶች ከፍተኛ ወጪ። በተጨማሪም፣ የPEM ሴሎች የአገልግሎት ዘመን ከአልካላይን ሴሎች ያነሰ ነው። ወደፊት የPEM ሴል ሃይድሮጂን የማምረት አቅም በእጅጉ መሻሻል አለበት።
የፖስታ ሰዓት፡ የካቲት-02-2023