PEM 전기 분해 수소 생산 기술의 장점

물에 의한 수소 생산전기 분해물 분자는 산소와 수소를 생성하기위한 직류의 작용하에 해리되는 것을 의미하며, 이는 각각 전해기의 양극 및 음극으로부터 침전된다.

전해기 다이어프램의 다른 재료에 따르면, 수질 전기 분해로부터의 수소 생산은 일반적으로 알칼리성 물 전기 분해 (ALK)로 나뉩니다.양성자 교환 막(PEM) 물 전기 분해 및 고온 고체 산화물 전기 분해 (SOEC).

그들 중에서,PEM Water Electolysis수소를 생산하는 것은 고체 전해질로서 양성자 교환 막을 사용하는 수소 생산 공정을 말하며 순수한 물을 전해수를위한 원료로 사용하여 수소를 생산한다.

의 주요 구성 요소Pem Water Electrolyzer내부에서 외부로, 양성자 교환 막, 음극 및 양극 촉매 층, 음극 및 양극 가스 확산 층, 음극 및 양극 끝 플레이트 등이있다.

확산 층, 촉매 층 및양성자 교환 막전체 물 전해저에서 재료 투과 및 전기 화학 반응의 주요 부위 인 막 전극을 구성합니다. 막 전극의 특성과 구조는Pem Water Electrolyzer.

PEM 수소 생산은 전통적인 알칼리성 물 전기 분해 수소 생산에 비해 다음과 같은 이점을 가지고 있습니다.

순도가 높고 오염이 없습니다

PEM 수소 생산은 양성자 교환 막 고체 전해질을 사용합니다. 생성 된 가스는 처리 될 필요가 없으며, 분자 수준 미세 다공성 이온 막의 두께는 매우 작기 때문에 수소 역 삼투를 생성하기가 어렵습니다. PEM 유형은 순수한 물, 첨가제 및 부식성 액체가 필요하므로 환경을 오염시키지 않으며 가스 순도가 높습니다. 전통적인 알칼리 전해질은 15% NaOH 또는 30% KOH를 첨가해야하지만, 전기 분해 액체는 부식성이 높으며 플러싱 액체가 부하 파이프 라인을 오염시키기 위해 쉽게 유발할 수 있습니다.

전환 효율이 높습니다

PEM 유형 촉매 전극은 분자 수준 마이크로 포어이며, 이온 막의 양쪽과 내부 기공 사이에 가깝습니다. 제로 폴 거리 촉매 전극입니다. 장점은 넓은 반응 영역과 높은 전환 효율입니다. 전통적인 알칼리성 전극은 전극 사이에 작은 거리 한계가 있고 전극 사이의 저항이 크기 때문에 전류, 고열 생성이 높고 전환 효율이 낮습니다.

weight 무게와 작은 크기

PEM 타입 전해저에서 2 단계 챔버의 현재 수집기 구조는 작고 탄력적이므로 전해기의 크기가 적고 작습니다. 무게는 수소 생산 능력이 동일한 일반 전해저의 1/3에 불과합니다. 장점은 극 거리입니다. 세포의 내부 저항은 작다. 전통적인 알칼리성 전해 세포의 내부 전극 챔버의 전류 수집기는 탄성이 없으므로 전기 에너지가 높은 열 손실 및 낮은 전환 효율을 초래합니다.

④ 재생 에너지 발전의 변동성에 적응할 수 있습니다.

PEM 전기 분해 수소 생산 시스템은 빠른 응답 속도를 가지며 동적 작동에 적응할 수 있는데, 이는 풍력 에너지 및 태양 전력 전송과 같은 재생 가능 에너지 원의 고르지 않고 간헐적이며 변동하는 특성에 매우 적합합니다.

기술적 인 관점에서, 사용 된 전해 세포는 소형 구조와 작은 크기를 가지며, 이는 빠른 하중 변화에 도움이된다. 전해 세포는 높은 효율, 고순도의 가스, 저에너지 소비 및 안전성 및 신뢰성이 크게 향상되어 재생 가능한 에너지 원에 더 적합합니다. 재생 가능 에너지의 변동성으로 인해 PEM 물 전기 분해 기술은 수소 생산 분야에서 가장 유망한 수질 전기 분해 수소 생산 기술 중 하나로 알려져 있습니다.

그러나 PEM 전해질은 산성이 높고 산화성이 높은 작업 환경에서 작동해야하므로 장비는 이리듐, 백금, 티타늄 등과 같은 고가의 금속 재료에 더 의존하여 높은 비용을 초래합니다. 이것은 또한 PEM 수소 생산 기술의 개발과 연구 개발 방향을 제한하는 병목 현상이기도합니다.