Kamajuan téknologi produksi hidrogén sareng analisis ékonomi – Produksi hidrogén dina sél éléktrolitik alkali

Produksi hidrogén sél alkali nyaéta téknologi produksi hidrogén éléktrolitik anu kawilang dewasa. Sél alkali aman sareng tiasa dipercaya, kalayan umur 15 taun, sareng parantos seueur dianggo sacara komersil. Efisiensi kerja sél alkali umumna 42% ~ 78%. Dina sababaraha taun ka pengker, sél éléktrolitik alkali parantos ngadamel kamajuan dina dua aspék utama. Di hiji sisi, efisiensi sél anu ningkat parantos ningkat sareng biaya operasi anu aya hubunganana sareng konsumsi listrik parantos dikirangan. Di sisi anu sanés, kapadetan arus operasi ningkat sareng biaya investasi turun.

Prinsip kerja éléktrolisér alkali dipidangkeun dina gambar. Batréna diwangun ku dua éléktroda anu dipisahkeun ku diafragma kedap udara. Rakitan batréna dicelupkeun kana éléktrolit cair alkali KOH (20% dugi ka 30%) konsentrasi luhur pikeun maksimalkeun konduktivitas ionik. Larutan NaOH sareng NaCl ogé tiasa dianggo salaku éléktrolit, tapi henteu umum dianggo. Kakurangan utama éléktrolit nyaéta korosif. Sélna beroperasi dina suhu 65 °C dugi ka 100 °C. Katoda sél ngahasilkeun hidrogén, sareng OH- anu dihasilkeun ngalir ngaliwatan diafragma ka anoda, dimana éta ngahiji deui pikeun ngahasilkeun oksigén.

Sél éléktrolitik alkali canggih cocog pikeun produksi hidrogén skala ageung. Sél éléktrolitik alkali anu didamel ku sababaraha pabrik gaduh kapasitas produksi hidrogén anu luhur pisan dina (500 ~ 760Nm3/jam), kalayan konsumsi daya anu saluyu 2150 ~ 3534kW. Dina praktékna, pikeun nyegah nyiptakeun campuran gas anu gampang kaduruk, hasil hidrogén diwatesan dugi ka 25% dugi ka 100% tina rentang anu dipeunteun, kapadetan arus maksimum anu diidinan nyaéta sakitar 0.4A/cm2, suhu operasi nyaéta 5 dugi ka 100°C, sareng tekanan éléktrolitik maksimum caket kana 2.5 dugi ka 3.0 MPa. Nalika tekanan éléktrolitik teuing luhur, biaya investasi ningkat sareng résiko formasi campuran gas anu ngabahayakeun ningkat sacara signifikan. Tanpa alat purifikasi tambahan, kamurnian hidrogén anu dihasilkeun ku éléktrolisis sél alkali tiasa ngahontal 99%. Cai éléktrolitik sél éléktrolitik alkali kedah murni, pikeun ngajaga éléktroda sareng operasi anu aman, konduktivitas cai kirang ti 5S/cm.