Leeliselise elemendiga vesiniku tootmine on suhteliselt küps elektrolüütiline vesiniku tootmise tehnoloogia. Leeliseline element on ohutu ja usaldusväärne, selle eluiga on 15 aastat ning seda on laialdaselt kasutatud kaubanduslikel eesmärkidel. Leeliselise elemendi tööefektiivsus on üldiselt 42% ~ 78%. Viimastel aastatel on leeliselise elektrolüüsi elemendid teinud edusamme kahes peamises aspektis. Ühelt poolt on paranenud elemendi efektiivsus ja vähenenud elektritarbimisega seotud tegevuskulud. Teisest küljest suureneb töövoolutihedus ja vähenevad investeerimiskulud.
Aluselise elektrolüüseri tööpõhimõte on näidatud joonisel. Aku koosneb kahest elektroodist, mida eraldab õhukindel diafragma. Aku komplekt kastetakse ioonjuhtivuse maksimeerimiseks kõrge kontsentratsiooniga aluselisse vedelasse elektrolüüti KOH (20% kuni 30%). Elektrolüütidena saab kasutada ka NaOH ja NaCl lahuseid, kuid neid ei kasutata laialdaselt. Elektrolüütide peamine puudus on see, et nad on söövitavad. Aku töötab temperatuuril 65 °C kuni 100 °C. Aku katood toodab vesinikku ja saadud OH⁻ voolab läbi diafragma anoodile, kus see taasühendub hapniku tootmiseks.
Täiustatud leeliselised elektrolüüselemendid sobivad suuremahuliseks vesiniku tootmiseks. Mõnede tootjate leeliselistel elektrolüüselementidel on väga suur vesiniku tootmisvõimsus (500–760 Nm3/h) ja vastav energiatarve 2150–3534 kW. Praktikas piiratakse tuleohtlike gaasisegude tekkimise vältimiseks vesiniku saagist 25–100%-ni nimivahemikust, maksimaalne lubatud voolutihedus on umbes 0,4 A/cm2, töötemperatuur on 5–100 °C ja maksimaalne elektrolüütiline rõhk on umbes 2,5–3,0 MPa. Kui elektrolüütiline rõhk on liiga kõrge, suurenevad investeerimiskulud ja kahjuliku gaasisegu tekkimise oht suureneb märkimisväärselt. Ilma abipuhastusseadmeta võib leeliselise elemendi elektrolüüsil toodetud vesiniku puhtus ulatuda 99%-ni. Leeliselise elektrolüüselemendi elektrolüüsivesi peab olema puhas. Elektroodi kaitsmiseks ja ohutuks tööks on vee juhtivus alla 5 S/cm.
Postituse aeg: 02.02.2023