Fandrosoana sy famakafakana ara-toekarena ny famokarana hidrôzenina amin'ny alàlan'ny elektrolisisin'ny oksida mivaingana
Mampiasa etona rano amin'ny mari-pana avo (600 ~ 900°C) ho an'ny elektrolisisa ny electrolyzer oksida mivaingana (SOE), izay mahomby kokoa noho ny electrolyzer alkaline sy ny electrolyzer PEM. Tamin'ny taona 1960, nanomboka nanao fikarohana momba ny etona rano SOE amin'ny mari-pana avo i Etazonia sy Alemaina. Aseho amin'ny Sary 4 ny foto-kevitry ny elektrolyzer SOE. Miditra ao amin'ny rafitra fihetsiketsehana avy amin'ny anode ny hidrôzenina sy ny etona rano averina ampiasaina. Eo amin'ny katôda no elektrolisisa ho hidrôzenina ny etona rano. Mifindra amin'ny alalan'ny elektrolita mivaingana mankany amin'ny anode ny O2 vokarin'ny katôda, izay ifangaroany indray mba hamorona oksizenina sy hamoaka elektrôna.
Tsy tahaka ny sela elektrolitika alkaline sy ny sela fifanakalozana proton, ny elektroda SOE dia mihetsika amin'ny fifandraisana amin'ny etona rano ary miatrika ny fanamby amin'ny fampitomboana ny velaran'ny fifandraisana eo amin'ny elektroda sy ny fifandraisana amin'ny etona rano. Noho izany, ny elektroda SOE amin'ny ankapobeny dia manana rafitra porous. Ny tanjon'ny elektrolisisa etona rano dia ny fampihenana ny hamafin'ny angovo sy ny fampihenana ny vidin'ny fiasan'ny elektrolisisa rano ranoka mahazatra. Raha ny marina, na dia mitombo kely aza ny angovo ilaina amin'ny fihetsiky ny fahapotehan'ny rano miaraka amin'ny fiakaran'ny mari-pana, dia mihena be ny angovo elektrika ilaina. Rehefa mitombo ny mari-pana elektrolitika, dia omena amin'ny endrika hafanana ny ampahany amin'ny angovo ilaina. Ny SOE dia afaka mamokatra hidrôzenina eo anatrehan'ny loharanon-kafanana mafana be. Koa satria azo hafanaina hatramin'ny 950°C ny reaktora niokleary mangatsiaka amin'ny entona mafana be, dia azo ampiasaina ho loharanon-kery ho an'ny SOE ny angovo niokleary. Mandritra izany fotoana izany, ny fikarohana dia mampiseho fa ny angovo azo havaozina toy ny angovo geothermal dia manana ny fahafahana ho loharanon-kafanana amin'ny elektrolisisa etona ihany koa. Ny fiasana amin'ny mari-pana avo dia afaka mampihena ny voltase bateria ary mampitombo ny tahan'ny fihetsika, saingy miatrika ny fanamby amin'ny fahamarinan'ny hafanana sy ny famehezana ny fitaovana ihany koa. Ankoatra izany, ny entona vokarin'ny katôda dia fangaro hidrôzenina, izay mila sarahina sy diovina bebe kokoa, ka mampitombo ny vidiny raha oharina amin'ny elektrolisisa ranoka mahazatra. Ny fampiasana seramika mpitondra prôtôna, toy ny strontium zirconate, dia mampihena ny vidin'ny SOE. Ny strontium zirconate dia mampiseho fitondrana prôtôna tsara dia tsara amin'ny 700°C eo ho eo, ary manampy ny katôda hamokatra hidrôzenina madio avo lenta, ka manatsotra ny fitaovana elektrolisisa etona.
Yan et al. [6] dia nitatitra fa ny fantsona seramika zirconia nohamafisina tamin'ny kalsioma oksida dia nampiasaina ho toy ny SOE ho an'ny rafitra fanohanana, ny ivelany ivelany dia norakofana perovskite lanthanum porous manify (latsaky ny 0.25mm) ho anode, ary cermet kalsioma oksida marin-toerana Ni/Y2O3 ho katôda. Amin'ny 1000°C, 0.4A/cm2 ary 39.3W ny hery fidirana, ny fahafahan'ny fitaovana mamokatra hidrôzenina dia 17.6NL/ora. Ny tsy fahampian'ny SOE dia ny overvoltage vokatry ny fatiantoka ohm avo lenta izay mahazatra amin'ny fifandraisana misy eo amin'ny sela, ary ny fifantohana overvoltage avo lenta noho ny fetran'ny fitaterana etona. Tato anatin'ny taona vitsivitsy, ny sela electrolytika planar dia nahasarika ny sain'ny maro [7-8]. Mifanohitra amin'ny sela tubular, ny sela fisaka dia mahatonga ny famokarana ho kely kokoa ary manatsara ny fahombiazan'ny famokarana hidrôzenina [6]. Amin'izao fotoana izao, ny sakana lehibe amin'ny fampiharana indostrialy ny SOE dia ny fahamarinan-toerana maharitra amin'ny sela electrolytika [8], ary mety hiteraka olana amin'ny fahanteran'ny elektrôda sy ny famonoana.
Fotoana fandefasana: 06 Febroary 2023