PEM ve ALK Hidrojen Üretim Teknolojisi Arasındaki Fark
Halihazırda, nispeten yüksek derecede ticarileştirme ve geniş bir uygulama yelpazesine sahip alkali hidrojen üretim teknolojileri (ALK hidrojen jeneratörü) ve saf su (PEM) hidrojen üretim teknolojileri (PEM hidrojen jeneratörü) bulunmaktadır. Geleneksel alkali hidrojen jeneratörü, esas olarak diyafram, elektrot, yapı, elektroliz ortamı, elektrik iletimi, dinamik tepki vb. açısından PEM hidrojen jeneratöründen esasen farklıdır.
Membran teknolojisi açısından, geleneksel alkalin hidrojen jeneratörü moleküler düzeyde olmayan mikro gözenekli membranlar kullanırken, PEM hidrojen üretim teknolojisi proton değişim membranlarını kullanır. Güvenlik açısından, PEM hidrojen jeneratörü nispeten daha iyidir ve daha yüksek saflıkta gaz elde etmek daha kolaydır.
Elektrotlar açısından, PEM hidrojen üretim ekipmanı daha değerli metaller kullandığı için pahalıdır; alkali hidrojen üretim ekipmanı genellikle nadiren değerli metaller kullanır, ancak daha yüksek elektrik yoğunluğu veya daha iyi aşırı potansiyel elde etmek istiyorsanız, değerli metaller ekleyebilirsiniz.
Elektrot yapısı açısından, PEM hidrojen üretim teknolojisi, temas direncini azaltmaya eşdeğer olan sıfır aralıklı bir yapı kullanır; alkali hidrojen üretimi bir boşluk yapısına sahiptir ve aralarında hala bir miktar direnç olabilir, bu nedenle iki taraf arasındaki akım yoğunluğu farkı nispeten büyüktür ve dönüşüm oranı da belirli bir farka sahiptir. PEM hidrojen üretim sistemi, ticari ekipmanın akım yoğunluğunun 1.5-2A/cm2'ye ulaşabileceği daha yüksek akım yoğunluğu elde edebilir; Alkali hidrojen üretim teknolojisinin mevcut yoğunluğu genellikle yaklaşık 0.3-0.5A/cm2 iken, o zaman tüm ekipmanın ağırlığıdır Boyut ve kapasitede büyük bir fark olacaktır.
Elektroliz ortamı açısından, alkali elektroliz hidrojen jeneratörü, %25-30 kül suyu ortamında hidrojen üretir. PEM elektroliz hidrojen üretimi sıfır boşluklu bir yapıyı benimser, bu nedenle elektrolit gerektirmez ve saf suda gerçekleştirilebilir. Bu nedenle, çevre dostu olması açısından, PEM elektrolizi ile hidrojen üretimi, alkali elektroliz ile hidrojen üretimine göre daha üstündür.
Elektrik iletimi açısından, alkalin elektroliz ile hidrojen üretimi esas olarak pozitif ve negatif iyonların hareketi ile tamamlanır; PEM elektrolizi ile hidrojen üretimi temel olarak hidrojen ve oksijenin saf su elektrolizi hidrojen üretimi ortamında kolayca iç içe geçmemesini sağlayabilen aktif hidrojen iyonları grupları tarafından tamamlanır. Bu nedenle, hidrojen üretimi için PEM elektrolizi ile elde edilen hidrojenin saflığı nispeten yüksektir.
Hidrojen, kimyasal bir hammaddeden ikincil bir enerji kaynağına dönüşmektedir ve yenilenebilir enerji ile entegrasyon derecesi giderek daha yüksek olacaktır. Bu aynı zamanda gelecekteki bir gelişme yönüdür. Hidrojen ve yenilenebilir enerjinin birleşiminden sonra, yenilenebilir enerjinin ortak uçuculuğu ve geniş güç ayarı, hidrojen üretim ekipmanı üzerinde dinamik tepki oranı gibi belirli gereksinimlere sahiptir.
Şu anda, büyük ölçekli yenilenebilir enerjiden hidrojen üretimi çoğunlukla alkalin elektrolize su hidrojen üretim teknolojisini kullanır ve bazı gösteri projeleri PEM elektrolize su hidrojen üretim teknolojisini kullanır. Bunun temel nedeni, ikisinin maliyetinde önemli bir boşluk olmasıdır; Aynı zamanda, yenilenebilir enerjiden hidrojen üretimi için, elektrik maliyetleri genel işletme maliyetlerinin önemli bir bölümünü oluşturmaktadır.
Bu nedenle, hesaplamalar açısından, alkali hidrojen üretim ekipmanı, düşük maliyeti ve yüksek maliyet performansı nedeniyle nispeten iyi ekonomik göstergelere sahiptir.
Özetle, alkali hidrojen üretim teknolojisi daha yüksek bir maliyet performansına sahiptir ve monomer ekipmanının kapasitesi şu anda 1.000 metreküpe ulaşabilen daha büyüktür. Büyük ölçekli hidrojen üretimi genellikle alkali hidrojen üretim teknolojisini kullanır.
PEM hidrojen üretim teknolojisi daha iyi uçuculuk uyarlanabilirliğine, yenilenebilir enerji ile nispeten daha yüksek entegrasyon/bağlanma derecesine, daha iyi çevre dostu olmasına, ancak sınır koşullarında daha yüksek gereksinimlere sahiptir, bu nedenle maliyetin büyük ölçüde düşürülmesi gerekir, bu nedenle PEM hidrojen üretim ekipmanı geleceğe uyum sağlayabilir gelişme beklentileri.