تقدم تكنولوجيا إنتاج الهيدروجين والتحليل الاقتصادي - إنتاج الهيدروجين في خلية التحليل الكهربائي القلوية

إنتاج الهيدروجين في الخلية القلوية هو تقنية إنتاج الهيدروجين الإلكتروليتي ناضجة نسبيًا. تعتبر الخلية القلوية آمنة وموثوقة ، ويبلغ عمرها الافتراضي 15 عامًا ، وقد تم استخدامها على نطاق واسع تجاريًا.كفاءة العمل للخلية القلوية بشكل عام 42٪ ~ 78٪.في السنوات القليلة الماضية ، حققت الخلايا الإلكتروليتية القلوية تقدمًا في جانبين رئيسيين. من ناحية أخرى ، تم تحسين كفاءة الخلية المحسّنة وخفضت تكاليف التشغيل المرتبطة باستهلاك الكهرباء.من ناحية أخرى ، تزداد كثافة التشغيل الحالية وتقل تكلفة الاستثمار.

يظهر مبدأ عمل المحلل الكهربائي القلوي في الشكل.تتكون البطارية من قطبين كهربائيين مفصولين بغشاء محكم الغلق.يتم غمر مجموعة البطاريات في تركيز عالٍ من السائل القلوي المنحل بالكهرباء KOH (20٪ إلى 30٪) لتعظيم الموصلية الأيونية. يمكن أيضًا استخدام محاليل NaOH و NaCl كإلكتروليتات ، ولكنها غير شائعة الاستخدام. العيب الرئيسي للإلكتروليتات هو أنها أكالة.تعمل الخلية عند درجة حرارة 65 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية. ينتج كاثود الخلية الهيدروجين ، ويتدفق OH الناتج عبر الحجاب الحاجز إلى الأنود ، حيث يتحد لإنتاج الأكسجين.

خلايا التحليل الكهربائي القلوية المتقدمة مناسبة لإنتاج الهيدروجين على نطاق واسع. تتمتع الخلايا الإلكتروليتية القلوية التي تصنعها بعض الشركات المصنعة بقدرة إنتاج عالية جدًا للهيدروجين عند (500 ~ 760 نيوتن متر مكعب / ساعة) ، مع استهلاك الطاقة المقابل من 2150 ~ 3534 كيلو وات.من الناحية العملية ، لمنع إنشاء مخاليط غاز قابلة للاشتعال ، يقتصر إنتاج الهيدروجين على 25٪ إلى 100٪ من النطاق المقدر ، والحد الأقصى لكثافة التيار المسموح بها حوالي 0.4 ألف / سم 2 ، ودرجة حرارة التشغيل من 5 إلى 100 درجة مئوية ، ويقترب الحد الأقصى من الضغط الإلكتروليتي من 2.5 إلى 3.0 ميجا باسكال.عندما يكون ضغط التحليل الكهربائي مرتفعًا جدًا ، تزداد تكلفة الاستثمار ويزداد خطر تكوين خليط الغازات الضارة بشكل كبير.بدون أي جهاز تنقية إضافي ، نقاء الهيدروجين الناتج عن التحليل الكهربائي للخلية القلوية يمكن أن يصل إلى 99٪.يجب أن يكون ماء التحليل الكهربائي القلوي نقيًا ، من أجل حماية القطب الكهربائي والتشغيل الآمن ، يكون توصيل الماء أقل من 5S / سم.