An 1966, Konpayi General Electric te devlope yon selil elektwolitik dlo ki baze sou konsèp kondiksyon pwoton, lè l sèvi avèk yon manbràn polymère kòm elektwolit. Selil PEM yo te komèsyalize pa General Electric an 1978. Kounye a, konpayi an pwodui mwens selil PEM, sitou akòz pwodiksyon idwojèn limite li, lavi kout li ak gwo pri envestisman. Yon selil PEM gen yon estrikti bipolè, epi koneksyon elektrik ant selil yo fèt atravè plak bipolè, ki jwe yon wòl enpòtan nan egzeyat gaz ki pwodui yo. Anod la, katod la, ak gwoup manbràn lan fòme asanblaj elektwòd manbràn lan (MEA). Elektwòd la anjeneral konpoze de metal presye tankou platinum oswa iridyòm. Nan anod la, dlo okside pou pwodui oksijèn, elektwon ak pwoton. Nan katod la, oksijèn, elektwon ak pwoton ki pwodui pa anod la sikile nan manbràn lan rive nan katod la, kote yo redwi pou pwodui gaz idwojèn. Prensip elektwolizè PEM lan montre nan figi a.
Selil elektwolitik PEM yo anjeneral itilize pou pwodiksyon idwojèn sou ti echèl, ak yon pwodiksyon idwojèn maksimòm apeprè 30Nm3/h ak yon konsomasyon enèji 174kW. Konpare ak selil alkalin, to pwodiksyon idwojèn aktyèl selil PEM lan prèske kouvri tout limit la. Selil PEM lan ka travay nan yon dansite kouran ki pi wo pase selil alkalin lan, menm jiska 1.6A/cm2, epi efikasite elektwolitik la se 48%-65%. Paske fim polymère a pa rezistan a tanperati ki wo, tanperati selil elektwolitik la souvan anba 80°C. Elektwolizè Hoeller la devlope yon teknoloji sifas selil optimize pou ti elektwolizè PEM yo. Selil yo ka fèt selon egzijans yo, sa ki diminye kantite metal presye yo epi ogmante presyon fonksyònman an. Avantaj prensipal elektwolizè PEM lan se ke pwodiksyon idwojèn lan chanje prèske senkronize ak enèji ki founi an, ki apwopriye pou chanjman demann idwojèn lan. Selil Hoeller yo reponn a chanjman chaj 0-100% an segonn. Teknoloji patante Hoeller la ap sibi tès validasyon, epi sant tès la ap konstwi nan fen ane 2020 an.
Pite idwojèn ki pwodui pa selil PEM yo ka rive jiska 99.99%, ki pi wo pase sa ki nan selil alkalin yo. Anplis de sa, pèmeyabilite gaz ki ba anpil nan manbràn polimè a diminye risk pou fòme melanj ki ka pran dife, sa ki pèmèt elektwolizè a fonksyone nan dansite kouran ki ba anpil. Konduktivite dlo ki apwovizyone elektwolizè a dwe mwens pase 1S/cm. Piske transpò pwoton atravè manbràn polimè a reyaji rapidman a varyasyon pouvwa, selil PEM yo ka fonksyone nan diferan mòd ekipman pou pouvwa. Malgre ke selil PEM lan te komèsyalize, li gen kèk dezavantaj, sitou gwo pri envestisman an ak gwo depans tou de elektwòd ki baze sou manbràn ak metal presye. Anplis de sa, lavi sèvis selil PEM yo pi kout pase sa ki nan selil alkalin yo. Nan lavni, kapasite selil PEM pou pwodui idwojèn bezwen amelyore anpil.
Dat piblikasyon: 2 Fevriye 2023