Alkaliske cellers brintproduktion er en relativt moden elektrolytisk brintproduktionsteknologi. Alkaliske celler er sikre og pålidelige med en levetid på 15 år og har været meget anvendt kommercielt. Alkaliske cellers arbejdseffektivitet er generelt 42% ~ 78%. I de seneste år har alkaliske elektrolytiske celler gjort fremskridt på to hovedaspekter. På den ene side er celleeffektiviteten forbedret, og driftsomkostningerne forbundet med elforbruget er reduceret. På den anden side øges driftsstrømtætheden, og investeringsomkostningerne falder.
Funktionsprincippet for en alkalisk elektrolysør er vist i figuren. Batteriet består af to elektroder adskilt af en lufttæt membran. Batterienheden er nedsænket i en høj koncentration af alkalisk flydende elektrolyt KOH (20% til 30%) for at maksimere ionledningsevnen. NaOH- og NaCl-opløsninger kan også bruges som elektrolytter, men de anvendes ikke almindeligt. Den største ulempe ved elektrolytter er, at de er ætsende. Cellen fungerer ved en temperatur på 65 °C til 100 °C. Cellens katode producerer hydrogen, og den resulterende OH⁻ strømmer gennem membranen til anoden, hvor den rekombineres for at producere ilt.
Avancerede alkaliske elektrolytiske celler er velegnede til storstilet brintproduktion. Alkaliske elektrolytiske celler fremstillet af nogle producenter har en meget høj brintproduktionskapacitet på (500 ~ 760 Nm3/t) med et tilsvarende strømforbrug på 2150 ~ 3534 kW. I praksis er brintudbyttet begrænset til 25 % til 100 % af det nominelle område for at forhindre dannelse af brandfarlige gasblandinger, den maksimalt tilladte strømtæthed er ca. 0,4 A/cm2, driftstemperaturen er 5 til 100 °C, og det maksimale elektrolytiske tryk er tæt på 2,5 til 3,0 MPa. Når det elektrolytiske tryk er for højt, stiger investeringsomkostningerne, og risikoen for dannelse af skadelige gasblandinger øges betydeligt. Uden nogen ekstra rensningsanordning kan renheden af brint produceret ved alkalisk celleelektrolyse nå 99 %. Elektrolytisk vand fra alkaliske elektrolytiske celler skal være rent. For at beskytte elektroden og sikre driften er vandets ledningsevne mindre end 5 S/cm.
Opslagstidspunkt: 2. februar 2023