Fl-1966, il-Kumpanija General Electric żviluppat ċellula elettrolitika tal-ilma bbażata fuq il-kunċett tal-konduzzjoni tal-protoni, bl-użu ta' membrana polimerika bħala elettrolit. Iċ-ċelloli PEM ġew kummerċjalizzati minn General Electric fl-1978. Bħalissa, il-kumpanija tipproduċi inqas ċelloli PEM, prinċipalment minħabba l-produzzjoni limitata tal-idroġenu tagħha, il-ħajja qasira u l-ispiża għolja tal-investiment. Ċellula PEM għandha struttura bipolari, u l-konnessjonijiet elettriċi bejn iċ-ċelloli jsiru permezz ta' pjanċi bipolari, li għandhom rwol importanti fir-rimi tal-gassijiet iġġenerati. L-anodu, il-katodu, u l-grupp tal-membrana jiffurmaw l-assemblaġġ tal-elettrodu tal-membrana (MEA). L-elettrodu ġeneralment ikun magħmul minn metalli prezzjużi bħall-platinu jew l-iridju. Fl-anodu, l-ilma jiġi ossidizzat biex jipproduċi ossiġnu, elettroni u protoni. Fil-katodu, l-ossiġnu, l-elettroni u l-protoni prodotti mill-anodu jiċċirkolaw mill-membrana sal-katodu, fejn jitnaqqsu biex jipproduċu gass tal-idroġenu. Il-prinċipju tal-elettrolizzatur PEM huwa muri fil-figura.
Iċ-ċelloli elettrolitiċi PEM ġeneralment jintużaw għall-produzzjoni tal-idroġenu fuq skala żgħira, b'produzzjoni massima tal-idroġenu ta' madwar 30Nm3/h u konsum tal-enerġija ta' 174kW. Meta mqabbla maċ-ċella alkalina, ir-rata attwali tal-produzzjoni tal-idroġenu taċ-ċella PEM kważi tkopri l-firxa tal-limitu kollha. Iċ-ċella PEM tista' taħdem b'densità ta' kurrent ogħla miċ-ċella alkalina, anke sa 1.6A/cm2, u l-effiċjenza elettrolitika hija ta' 48%-65%. Minħabba li l-film tal-polimeru mhuwiex reżistenti għal temperatura għolja, it-temperatura taċ-ċella elettrolitika ħafna drabi tkun taħt it-80°C. L-elettrolizzatur Hoeller żviluppa teknoloġija ottimizzata tal-wiċċ taċ-ċella għal elettrolizzaturi PEM żgħar. Iċ-ċelloli jistgħu jiġu ddisinjati skont ir-rekwiżiti, u b'hekk jitnaqqas l-ammont ta' metalli prezzjużi u tiżdied il-pressjoni operattiva. Il-vantaġġ ewlieni tal-elettrolizzatur PEM huwa li l-produzzjoni tal-idroġenu tinbidel kważi b'mod sinkroniku mal-enerġija fornuta, li huwa adattat għall-bidla fid-domanda għall-idroġenu. Iċ-ċelloli Hoeller jirrispondu għal bidliet fil-klassifikazzjoni tat-tagħbija ta' 0-100% f'sekondi. It-teknoloġija brevettata ta' Hoeller qed tgħaddi minn testijiet ta' validazzjoni, u l-faċilità tat-test se tinbena sa tmiem l-2020.
Il-purità tal-idroġenu prodott miċ-ċelloli PEM tista' tkun għolja daqs 99.99%, li hija ogħla minn dik taċ-ċelloli alkalini. Barra minn hekk, il-permeabilità tal-gass baxxa ħafna tal-membrana tal-polimeru tnaqqas ir-riskju li jiffurmaw taħlitiet fjammabbli, u b'hekk l-elettrolizzatur jopera b'densitajiet ta' kurrent baxxi ħafna. Il-konduttività tal-ilma fornut lill-elettrolizzatur trid tkun inqas minn 1S/cm. Minħabba li t-trasport tal-protoni tul il-membrana tal-polimeru jirrispondi malajr għall-varjazzjonijiet fil-qawwa, iċ-ċelloli PEM jistgħu joperaw f'modi differenti ta' provvista tal-enerġija. Għalkemm iċ-ċellola PEM ġiet kummerċjalizzata, għandha xi żvantaġġi, prinċipalment l-ispiża għolja tal-investiment u l-ispiża għolja kemm tal-membrana kif ukoll tal-elettrodi bbażati fuq metalli prezzjużi. Barra minn hekk, il-ħajja tas-servizz taċ-ċelloli PEM hija iqsar minn dik taċ-ċelloli alkalini. Fil-futur, il-kapaċità taċ-ċellola PEM li tipproduċi l-idroġenu teħtieġ li titjieb ħafna.
Ħin tal-posta: 02 ta' Frar 2023