Az alkálicellás hidrogéntermelés egy viszonylag kiforrott elektrolitikus hidrogéntermelési technológia. Az alkáli cella biztonságos és megbízható, 15 éves élettartammal rendelkezik, és széles körben alkalmazzák kereskedelmi forgalomban. Az alkáli cella működési hatásfoka általában 42% ~ 78%. Az elmúlt években az alkáli elektrolízis cellák két fő szempontból is fejlődtek. Egyrészt javult a cellahatásfok, és csökkentek az áramfogyasztással kapcsolatos üzemeltetési költségek. Másrészt nő az üzemi áramsűrűség, és csökkennek a beruházási költségek.
Az alkáli elektrolizátor működési elvét az ábra mutatja. Az akkumulátor két elektródából áll, amelyeket egy légmentesen záródó membrán választ el egymástól. Az akkumulátoregységet nagy koncentrációjú lúgos folyékony KOH elektrolitba (20% - 30%) merítik az ionvezető képesség maximalizálása érdekében. NaOH és NaCl oldatok is használhatók elektrolitként, de ezek nem elterjedtek. Az elektrolitok fő hátránya, hogy korrozívak. A cella 65 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten működik. A cella katódja hidrogént termel, és a keletkező OH⁻ a membránon keresztül az anódhoz áramlik, ahol újra egyesül oxigénné.
A fejlett lúgos elektrolizáló cellák alkalmasak nagyméretű hidrogéntermelésre. Egyes gyártók által gyártott lúgos elektrolizáló cellák nagyon magas hidrogéntermelő kapacitással rendelkeznek (500 ~ 760 Nm3/h), a megfelelő energiafogyasztás pedig 2150 ~ 3534 kW. A gyakorlatban a gyúlékony gázkeverékek keletkezésének megakadályozása érdekében a hidrogénhozamot a névleges tartomány 25%-100%-ára korlátozzák, a maximálisan megengedhető áramsűrűség körülbelül 0,4 A/cm2, az üzemi hőmérséklet 5-100°C, a maximális elektrolízisnyomás pedig közel 2,5-3,0 MPa. Ha az elektrolízisnyomás túl magas, a beruházási költség megnő, és a káros gázkeverék képződésének kockázata jelentősen megnő. Kiegészítő tisztítóberendezés nélkül az alkáli cellás elektrolízissel előállított hidrogén tisztasága elérheti a 99%-ot. Az alkáli elektrolizáló cella elektrolízisvizének tisztának kell lennie, az elektróda védelme és a biztonságos működés érdekében a víz vezetőképessége kevesebb, mint 5S/cm.
Közzététel ideje: 2023. február 2.