ຄວາມຄືບໜ້າ ແລະ ການວິເຄາະທາງເສດຖະກິດຂອງການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນໂດຍການແຍກອົກໄຊດ໌ແຂງດ້ວຍໄຟຟ້າ

ຄວາມຄືບໜ້າ ແລະ ການວິເຄາະທາງເສດຖະກິດຂອງການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນໂດຍການແຍກອົກໄຊດ໌ແຂງດ້ວຍໄຟຟ້າ

ເຄື່ອງແຍກທາດອອກໄຊແຂງ (SOE) ໃຊ້ໄອນ້ຳອຸນຫະພູມສູງ (600 ~ 900°C) ສຳລັບການແຍກທາດດ້ວຍໄຟຟ້າ, ເຊິ່ງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍກ່ວາເຄື່ອງແຍກທາດອັນຄາໄລ ແລະ ເຄື່ອງແຍກທາດ PEM. ໃນຊຸມປີ 1960, ສະຫະລັດອາເມລິກາ ແລະ ເຢຍລະມັນໄດ້ເລີ່ມດຳເນີນການຄົ້ນຄວ້າກ່ຽວກັບໄອນ້ຳອຸນຫະພູມສູງ SOE. ຫຼັກການເຮັດວຽກຂອງເຄື່ອງແຍກທາດ SOE ແມ່ນສະແດງຢູ່ໃນຮູບທີ 4. ໄຮໂດຣເຈນ ແລະ ໄອນ້ຳທີ່ນຳມາຣີໄຊເຄີນເຂົ້າສູ່ລະບົບປະຕິກິລິຍາຈາກຂົ້ວບວກ. ໄອນ້ຳຈະຖືກແຍກທາດດ້ວຍໄຟຟ້າເປັນໄຮໂດຣເຈນທີ່ຂົ້ວລົບ. O2 ທີ່ຜະລິດໂດຍຂົ້ວລົບຈະເຄື່ອນທີ່ຜ່ານຂົ້ວບວກໄປຫາຂົ້ວບວກ, ບ່ອນທີ່ມັນຈະລວມຕົວກັນເພື່ອສ້າງອົກຊີເຈນ ແລະ ປ່ອຍເອເລັກຕຣອນ.

ບໍ່ເຫມືອນກັບຈຸລັງເອເລັກໂຕຣໄລຕິກທີ່ເປັນດ່າງ ແລະ ເຍື່ອແລກປ່ຽນໂປຣຕອນ, ເອເລັກໂຕຣດ SOE ມີປະຕິກິລິຍາກັບການສຳຜັດກັບໄອນ້ຳ ແລະ ປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍໃນການເພີ່ມພື້ນທີ່ຕິດຕໍ່ລະຫວ່າງເອເລັກໂຕຣດ ແລະ ການສຳຜັດກັບໄອນ້ຳໃຫ້ສູງສຸດ. ດັ່ງນັ້ນ, ເອເລັກໂຕຣດ SOE ໂດຍທົ່ວໄປມີໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູພຸນ. ຈຸດປະສົງຂອງການເອເລັກໂຕຣໄລຕິກໄອນ້ຳແມ່ນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການດຳເນີນງານຂອງການເອເລັກໂຕຣໄລຕິກນ້ຳແບບແຫຼວແບບດັ້ງເດີມ. ໃນຄວາມເປັນຈິງ, ເຖິງແມ່ນວ່າຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານທັງໝົດຂອງປະຕິກິລິຍາການເນົ່າເປື່ອຍຂອງນ້ຳຈະເພີ່ມຂຶ້ນເລັກນ້ອຍຕາມອຸນຫະພູມທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຄວາມຕ້ອງການພະລັງງານໄຟຟ້າຈະຫຼຸດລົງຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ເມື່ອອຸນຫະພູມເອເລັກໂຕຣໄລຕິກເພີ່ມຂຶ້ນ, ສ່ວນໜຶ່ງຂອງພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການຈະຖືກສະໜອງເປັນຄວາມຮ້ອນ. SOE ສາມາດຜະລິດໄຮໂດຣເຈນໄດ້ໃນເວລາທີ່ມີແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນອຸນຫະພູມສູງ. ເນື່ອງຈາກເຕົາປະຕິກອນນິວເຄຼຍທີ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນດ້ວຍອາຍແກັສອຸນຫະພູມສູງສາມາດໃຫ້ຄວາມຮ້ອນໄດ້ເຖິງ 950°C, ພະລັງງານນິວເຄຼຍສາມາດໃຊ້ເປັນແຫຼ່ງພະລັງງານສຳລັບ SOE. ໃນເວລາດຽວກັນ, ການຄົ້ນຄວ້າສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າພະລັງງານທົດແທນເຊັ່ນ: ພະລັງງານຄວາມຮ້ອນໃຕ້ດິນຍັງມີທ່າແຮງເປັນແຫຼ່ງຄວາມຮ້ອນຂອງການເອເລັກໂຕຣໄລຕິກໄອນ້ຳ. ການເຮັດວຽກທີ່ອຸນຫະພູມສູງສາມາດຫຼຸດຜ່ອນແຮງດັນແບັດເຕີຣີ ແລະ ເພີ່ມອັດຕາການປະຕິກິລິຍາ, ແຕ່ມັນຍັງປະເຊີນກັບສິ່ງທ້າທາຍຂອງຄວາມໝັ້ນຄົງທາງຄວາມຮ້ອນຂອງວັດສະດຸ ແລະ ການປະທັບຕາ. ນອກຈາກນັ້ນ, ອາຍແກັສທີ່ຜະລິດໂດຍແຄໂທດແມ່ນສ່ວນປະສົມຂອງໄຮໂດຣເຈນ, ເຊິ່ງຕ້ອງໄດ້ຮັບການແຍກ ແລະ ບໍລິສຸດຕື່ມອີກ, ເຊິ່ງເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍເມື່ອທຽບກັບການແຍກດ້ວຍນ້ຳແບບນ້ຳທຳມະດາ. ການໃຊ້ເຊລາມິກທີ່ນຳໄຟຟ້າໂປຣຕອນ, ເຊັ່ນ: ສະຕຣອນຊຽມເຊີໂຄເນດ, ຊ່ວຍຫຼຸດຜ່ອນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງ SOE. ສະຕຣອນຊຽມເຊີໂຄເນດສະແດງໃຫ້ເຫັນການນຳໄຟຟ້າໂປຣຕອນທີ່ດີເລີດຢູ່ທີ່ປະມານ 700°C, ແລະ ເໝາະສົມກັບແຄໂທດເພື່ອຜະລິດໄຮໂດຣເຈນທີ່ມີຄວາມບໍລິສຸດສູງ, ເຮັດໃຫ້ອຸປະກອນການແຍກດ້ວຍໄອນ້ຳງ່າຍຂຶ້ນ.

Yan ແລະ ເພື່ອນຮ່ວມງານ [6] ໄດ້ລາຍງານວ່າ ທໍ່ເຊລາມິກເຊີໂຄເນຍທີ່ຖືກສະຖຽນລະພາບໂດຍແຄວຊຽມອອກໄຊດ໌ໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເປັນ SOE ຂອງໂຄງສ້າງຮອງຮັບ, ພື້ນຜິວດ້ານນອກໄດ້ຖືກເຄືອບດ້ວຍ lanthanum perovskite ທີ່ມີຮູພຸນບາງ (ໜ້ອຍກວ່າ 0.25 ມມ) ເປັນຂົ້ວບວກ, ແລະ Ni/Y2O3 ເຊີເມັດແຄວຊຽມອອກໄຊດ໌ທີ່ໝັ້ນຄົງເປັນແຄໂທດ. ທີ່ 1000°C, 0.4A/cm2 ແລະພະລັງງານປ້ອນຂໍ້ມູນ 39.3W, ຄວາມສາມາດໃນການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນຂອງຫົວໜ່ວຍແມ່ນ 17.6NL/h. ຂໍ້ເສຍຂອງ SOE ແມ່ນແຮງດັນເກີນທີ່ເກີດຈາກການສູນເສຍໂອມສູງທີ່ພົບເລື້ອຍຢູ່ທີ່ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຈຸລັງ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງແຮງດັນເກີນສູງເນື່ອງຈາກຂໍ້ຈໍາກັດຂອງການຂົນສົ່ງໄອນ້ຳ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຈຸລັງເອເລັກໂຕຣໄລຕິກແບບຮາບພຽງໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍ [7-8]. ກົງກັນຂ້າມກັບຈຸລັງທໍ່, ຈຸລັງແບນເຮັດໃຫ້ການຜະລິດມີຂະໜາດກະທັດຮັດຫຼາຍຂຶ້ນ ແລະ ປັບປຸງປະສິດທິພາບການຜະລິດໄຮໂດຣເຈນ [6]. ໃນປະຈຸບັນ, ອຸປະສັກຕົ້ນຕໍຕໍ່ການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາຂອງ SOE ແມ່ນຄວາມໝັ້ນຄົງໃນໄລຍະຍາວຂອງຈຸລັງເອເລັກໂຕຣໄລຕິກ [8], ແລະບັນຫາຂອງການເຖົ້າແກ່ ແລະ ການປິດການເຮັດວຽກຂອງເອເລັກໂຕຣດອາດຈະເກີດຂຶ້ນ.