Производња водоника помоћу алкалних ћелија је релативно зрела технологија електролитичке производње водоника. Алкалне ћелије су безбедне и поуздане, са животним веком од 15 година и широко се комерцијално користе. Радна ефикасност алкалних ћелија је генерално 42% ~ 78%. У последњих неколико година, алкалне електролитичке ћелије су постигле напредак у два главна аспекта. С једне стране, побољшана је ефикасност ћелије, а смањени су оперативни трошкови повезани са потрошњом електричне енергије. С друге стране, повећава се густина радне струје, а смањују се инвестициони трошкови.
Принцип рада алкалног електролизера је приказан на слици. Батерија се састоји од две електроде раздвојене херметички затвореном дијафрагмом. Склоп батерије је уроњен у алкални течни електролит KOH (20% до 30%) високе концентрације како би се максимизирала јонска проводљивост. Раствори NaOH и NaCl се такође могу користити као електролити, али се не користе често. Главни недостатак електролита је што су корозивни. Ћелија ради на температури од 65 °C до 100 °C. Катода ћелије производи водоник, а резултујући OH⁻ протиче кроз дијафрагму до аноде, где се рекомбинује да би произвео кисеоник.
Напредне алкалне електролитичке ћелије су погодне за производњу водоника великих размера. Алкалне електролитичке ћелије које производе неки произвођачи имају веома висок капацитет производње водоника од (500 ~ 760Nm3/h), са одговарајућом потрошњом енергије од 2150 ~ 3534kW. У пракси, да би се спречило стварање запаљивих гасних смеша, принос водоника је ограничен на 25% до 100% номиналног опсега, максимална дозвољена густина струје је око 0,4A/cm2, радна температура је од 5 до 100°C, а максимални електролитички притисак је близу 2,5 до 3,0 MPa. Када је електролитички притисак превисок, трошкови инвестиције се повећавају, а ризик од стварања штетних гасних смеша значајно се повећава. Без икаквог помоћног уређаја за пречишћавање, чистоћа водоника произведеног електролизом алкалних ћелија може достићи 99%. Вода у електролитичким ћелијама мора бити чиста, ради заштите електроде и безбедног рада, проводљивост воде је мања од 5S/cm.
Време објаве: 02. фебруар 2023.