Разница между технологиями производства водорода PEM и ALK
В настоящее время существуют технологии производства щелочного водорода (генератор водорода ALK) и технологии производства водорода из чистой воды (PEM) (генератор водорода PEM), которые имеют относительно высокую степень коммерциализации и широкий спектр применений. Традиционный генератор щелочного водорода существенно отличается от генератора водорода PEM, главным образом, с точки зрения диафрагмы, электрода, структуры, среды электролиза, электрической проводимости, динамического отклика и т. Д.
Что касается мембранной технологии, то в традиционном генераторе щелочного водорода используются микропористые мембраны немолекулярного уровня, а в технологии производства водорода PEM используются протонообменные мембраны. С точки зрения безопасности генератор водорода PEM относительно лучше, и его легче получить с более высокой чистотой.
Что касается электродов, оборудование для производства водорода из ПЭМ дорогое, потому что в нем используется больше драгоценных металлов; В оборудовании для производства щелочного водорода, как правило, редко используются драгоценные металлы, но если вы хотите получить более высокую электрическую плотность или лучшее перенапряжение, вы можете добавить драгоценные металлы.
Что касается структуры электродов, технология производства водорода PEM использует структуру с нулевым интервалом, что эквивалентно уменьшению контактного сопротивления; Производство щелочного водорода имеет пространственную структуру, и между ними все еще может существовать некоторое сопротивление, поэтому разница в плотности тока между двумя сторонами относительно велика, и скорость преобразования также имеет определенную разницу. Система производства водорода PEM может получить более высокую плотность тока, среди которых плотность тока торгового оборудования может достигать 1,5-2 А / см2; в то время как плотность тока технологии производства щелочного водорода обычно составляет около 0,3-0,5 А / см2, тогда все оборудование имеет вес. Будет большая разница в размере и мощности.
Что касается среды электролиза, генератор водорода щелочного электролиза производит водород в среде щелочи 25% -30%. Производство водорода с помощью электролиза PEM имеет структуру с нулевым интервалом, поэтому оно не требует электролита и может осуществляться в чистой воде. Следовательно, с точки зрения экологичности производство водорода электролизом PEM превосходит производство водорода щелочным электролизом.
Что касается электропроводности, производство водорода щелочным электролизом в основном завершается движением положительных и отрицательных ионов; в то время как производство водорода электролизом PEM в основном завершается активными группами ионов водорода, которые могут в основном гарантировать, что водород и кислород нелегко проникают друг в друга в среде производства водорода электролизом чистой воды. Следовательно, чистота водорода, полученного электролизом PEM для производства водорода, относительно высока.
Водород превращается из химического сырья во вторичный источник энергии, и степень интеграции с возобновляемыми источниками энергии будет все выше и выше. Это тоже направление будущего развития. После сочетания водорода и возобновляемых источников энергии общая изменчивость и широкая регулировка мощности возобновляемых источников энергии предъявляют определенные требования к оборудованию для производства водорода, такие как скорость динамического отклика.
В настоящее время для производства водорода из крупномасштабных возобновляемых источников энергии в основном используется технология производства водорода из щелочной электролизованной воды, а в некоторых демонстрационных проектах используется технология производства водорода из электролизованной воды с PEM. Это главным образом потому, что существует значительный разрыв в стоимости двух; в то же время, исходя из расчета производства водорода из возобновляемых источников энергии, затраты на электроэнергию составляют значительную часть общих эксплуатационных расходов.
Таким образом, с точки зрения расчетов, оборудование для производства щелочного водорода имеет относительно хорошие экономические показатели из-за невысокой стоимости и высокой стоимости исполнения.
Таким образом, технология производства щелочного водорода имеет более высокую стоимость, а емкость мономерного оборудования больше, которая в настоящее время может достигать более 1000 кубических метров. В крупномасштабном производстве водорода обычно используется технология производства щелочного водорода.
Технология производства водорода PEM имеет лучшую адаптируемость к летучести, относительно более высокую степень интеграции / связи с возобновляемой энергией, лучшую экологичность, но более высокие требования к граничным условиям, поэтому необходимо значительно снизить стоимость, поэтому оборудование для производства водорода PEM может адаптироваться к будущему перспективы развития.