PEM電気分解水水素生産技術の利点

水による水素生産電解つまり、電流と水素を生成するために、直接電流の作用下で水分子が解離され、電解機の陽極とカソードからそれぞれ沈殿します。

電解因子ダイアフラムのさまざまな材料によると、水電解からの水素生産は通常、アルカリ水電解（ALK）に分けられます。陽子交換膜（PEM）水電気分解および高温固形酸化物水電解（SOEC）。

その中で、PEM水電解水素を生成するとは、プロトン交換膜を固体電解質として使用し、電解水の原料として純水を使用して水素を生成する水素産生プロセスを指します。

の主要なコンポーネントPEM Water Electrolyzer内側から外側へ、プロトン交換膜、カソードおよびアノード触媒層、カソードおよびアノードガス拡散層、カソードおよびアノードエンドプレートなどです。

拡散層、触媒層、および陽子交換膜膜電極を構成します。これは、水電解器全体の材料伝達と電気化学反応の主要部位です。膜電極の特性と構造は、のパフォーマンスと寿命に直接影響しますPEM Water Electrolyzer.

PEM水素生産には、従来のアルカリ水電気分解水素生産と比較して、次の利点があります。

高純度、汚染なし

PEM水素生産は、プロトン交換膜固体電解質を使用します。生成されたガスは扱いを受ける必要はなく、分子レベルの微孔イオン膜の厚さは非常に小さく、水素逆浸透を産生することが困難です。 PEMタイプには、純粋な水のみ、添加物がなく、腐食性の液体のみが必要なため、環境を汚染せず、ガス純度が高くなります。従来のアルカリ電解質には15％NaOHまたは30％KOHの添加が必要なため、液体の電解は非常に腐食性が高く、液体の液体が荷重パイプラインを汚染する可能性があります。

high高い変換効率

PEMタイプの触媒電極は分子レベルのマイクロポアであり、イオン膜の両側に近く、内部の毛穴の間にあります。これはゼロ極距離触媒電極です。その利点は、大きな反応領域と高い変換効率です。従来のアルカリ電極は電極間に小さな距離制限があり、電極間の抵抗は大きく、より大きな電流、高熱生成、低変換効率をもたらします。

ryte重量と小さいサイズを照明します

PEMタイプの電解剤の2段階チャンバーの現在のコレクター構造は、コンパクトで弾力性があり、電解剤の軽量でサイズが小さくなっています。重量は、同じ水素生産能力を持つ通常の電解剤の1/3にすぎません。利点は極距離ゼロです。セルの内部抵抗は小さいです。従来のアルカリ電解細胞の内側電極チャンバー内の電流コレクターは弾力性がなく、電気エネルギーの高熱損失と低変換効率をもたらします。

④再生可能エネルギー発電のボラティリティに適応できる

PEM電気分解水水素生産システムは速い応答速度を持ち、動的動作に適応できます。これは、風力エネルギーや太陽光発電などの再生可能エネルギー源の不均一で断続的で変動する性質に非常に適しています。

技術的な観点からは、使用される電解セルにはコンパクトな構造と小さなサイズがあり、これは急速な負荷変化を助長します。電解細胞は、高効率、得られたガスの純度が高く、エネルギー消費量が少なく、安全性と信頼性が大幅に向上し、再生可能エネルギー源により適しています。再生可能エネルギーの揮発性により、PEM水電解技術は、水素生産の分野で最も有望な水電解水素生産技術の1つとして知られています。

ただし、PEM電解器は非常に酸性で高酸化作業環境で動作する必要があるため、機器はイリジウム、プラチナ、チタンなどの高価な金属材料により依存しているため、高コストが発生します。これは、PEM水素生産技術の開発と研究開発の方向性を制限するボトルネックでもあります。