Výroba vodíka v alkalických článkoch je relatívne vyspelá technológia elektrolytickej výroby vodíka. Alkalický článok je bezpečný a spoľahlivý, má životnosť 15 rokov a je komerčne široko používaný. Prevádzková účinnosť alkalických článkov je vo všeobecnosti 42 % až 78 %. V posledných rokoch dosiahli alkalické elektrolytické články pokrok v dvoch hlavných aspektoch. Na jednej strane sa zvýšila účinnosť článku a znížili sa prevádzkové náklady spojené so spotrebou elektriny. Na druhej strane sa zvýšila prevádzková hustota prúdu a znížili sa investičné náklady.
Princíp činnosti alkalického elektrolyzéra je znázornený na obrázku. Batéria sa skladá z dvoch elektród oddelených vzduchotesnou membránou. Zostava batérie je ponorená do vysoko koncentrovaného alkalického kvapalného elektrolytu KOH (20 % až 30 %), aby sa maximalizovala iónová vodivosť. Ako elektrolyty sa môžu použiť aj roztoky NaOH a NaCl, ale bežne sa nepoužívajú. Hlavnou nevýhodou elektrolytov je, že sú korozívne. Článok pracuje pri teplote 65 °C až 100 °C. Katóda článku produkuje vodík a výsledný OH⁻ preteká cez membránu k anóde, kde sa rekombinuje za vzniku kyslíka.
Pokročilé alkalické elektrolytické články sú vhodné na výrobu vodíka vo veľkom meradle. Alkalické elektrolytické články od niektorých výrobcov majú veľmi vysokú výrobnú kapacitu vodíka (500 ~ 760 Nm3/h) s príslušnou spotrebou energie 2150 ~ 3534 kW. V praxi je, aby sa zabránilo tvorbe horľavých zmesí plynov, výťažnosť vodíka obmedzená na 25 % až 100 % menovitého rozsahu, maximálna povolená hustota prúdu je približne 0,4 A/cm2, prevádzková teplota je 5 až 100 °C a maximálny elektrolytický tlak sa blíži k 2,5 až 3,0 MPa. Ak je elektrolytický tlak príliš vysoký, investičné náklady sa zvyšujú a riziko tvorby škodlivej zmesi plynov sa výrazne zvyšuje. Bez akéhokoľvek pomocného čistiaceho zariadenia môže čistota vodíka vyrobeného elektrolýzou alkalického článku dosiahnuť 99 %. Voda v alkalickom elektrolyte musí byť čistá, aby sa elektróda chránila a prevádzka bola bezpečná, vodivosť vody je menšia ako 5 S/cm.
Čas uverejnenia: 2. februára 2023