Il mondo si sta attualmente muovendo verso la trasformazione energetica, sviluppando attivamente l'energia verde come l'energia solare, l'energia eolica, l'energia geotermica, l'energia dell'idrogeno, ecc. per sostituire i combustibili fossili,sperando di raggiungere emissioni nette di carbonio zero, sostenibilità ecologica e riduzione dell'inquinamento ambientale.è necessario introdurre energia idrogena rinnovabile.
Gli elettrolizzatori idrici utilizzati per produrre idrogeno verde sono approssimativamente suddivisi in quattro tipi.Mentre gli elettrolizzatori alcalini e PEM (proton exchange membrane) sono stati messi in commercio su larga scala, gli elettrolizzatori a membrana di scambio degli anioni (AEM) e gli elettrolizzatori a ossido solido (elettrolisi degli ossidi solidi) sono ancora in fase di sviluppo.Gli elettrolizzatori PEM e gli elettrolizzatori alcalini sono due diverse tecnologie di elettrolisi idricaLa PEM utilizza una membrana acida come elettrolita solido e il catalizzatore utilizzato è l'iridio e il platino.
Ha i seguenti vantaggi: poiché l'elettrolita acido ha una elevata conduttività dei protoni e una bassa resistenza interna e può operare a una densità di corrente più elevata (2A/cm2), ha un'elevata efficienza.Il suo tasso di reazione agli elettrodi è più veloce di quello dell'elettrolisi alcalinaL'elettrolisi PEM può utilizzare una pressione elevata all'estremità catodica, mentre l'estremità anodica può funzionare a pressione atmosferica.L'elettrolisi PEM presenta molti vantaggi ed è considerata una potenziale tecnologia di elettrolisi idrica.
PEM | ALK | |
Avvio a freddo (a carico nominale)/minuti | < 20 | < 50 |
Durata di vita (stack) / ore | 501000-100,000 | 60,000 |
Dimensione dell'unità di stacking/MW | 1 | 1 |
Densità di corrente (A/m)2) | 2000-4000 | 10000-20000 |
Purezza dell'idrogeno (%) | 99.99 | 99.95 |
Tasso di produzione di idrogeno/m3h-1 | 400 | 1,000 |
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