Výroba vodíku v alkalických článkech je relativně vyspělá technologie elektrolytické výroby vodíku. Alkalický článek je bezpečný a spolehlivý, s životností 15 let a je široce komerčně využíván. Provozní účinnost alkalických článků je obecně 42 % ~ 78 %. V posledních několika letech dosáhly alkalické elektrolytické články pokroku ve dvou hlavních aspektech. Na jedné straně se zvýšila účinnost článku a snížily se provozní náklady spojené se spotřebou elektřiny. Na druhé straně se zvýšila provozní hustota proudu a snížily se investiční náklady.
Princip činnosti alkalického elektrolyzéru je znázorněn na obrázku. Baterie se skládá ze dvou elektrod oddělených vzduchotěsnou membránou. Sestava baterie je ponořena do vysoce koncentrovaného alkalického kapalného elektrolytu KOH (20 % až 30 %), aby se maximalizovala iontová vodivost. Jako elektrolyty lze také použít roztoky NaOH a NaCl, ale ty se běžně nepoužívají. Hlavní nevýhodou elektrolytů je, že jsou korozivní. Článek pracuje při teplotě 65 °C až 100 °C. Katoda článku produkuje vodík a výsledný OH⁻ proudí přes membránu k anodě, kde se rekombinuje za vzniku kyslíku.
Pokročilé alkalické elektrolytické články jsou vhodné pro velkovýrobu vodíku. Alkalické elektrolytické články od některých výrobců mají velmi vysokou výrobní kapacitu vodíku (500 ~ 760 Nm3/h) s odpovídající spotřebou energie 2150 ~ 3534 kW. V praxi je, aby se zabránilo tvorbě hořlavých směsí plynů, výtěžek vodíku omezen na 25 % až 100 % jmenovitého rozsahu, maximální povolená hustota proudu je asi 0,4 A/cm2, provozní teplota je 5 až 100 °C a maximální elektrolytický tlak se blíží 2,5 až 3,0 MPa. Pokud je elektrolytický tlak příliš vysoký, investiční náklady se zvyšují a riziko vzniku škodlivé směsi plynů se výrazně zvyšuje. Bez pomocného čisticího zařízení může čistota vodíku vyrobeného elektrolýzou alkalického článku dosáhnout 99 %. Voda v alkalickém elektrolytickém článku musí být čistá. Pro ochranu elektrody a bezpečný provoz je vodivost vody menší než 5 S/cm.
Čas zveřejnění: 2. února 2023