Ann an 1966, leasaich General Electric Company cealla electrolytic uisge stèidhichte air bun-bheachd giùlan proton, a’ cleachdadh membran polymer mar electrolyte. Chaidh ceallan PEM a mhalairteachadh le General Electric ann an 1978. Aig an àm seo, tha a' chompanaidh a' dèanamh nas lugha de cheallan PEM, gu h-àraidh air sgàth 's nach eil iad a' dèanamh haidridean, beatha ghoirid agus cosgais àrd tasgaidh. Tha structar bipolar aig cealla PEM, agus tha ceanglaichean dealain eadar ceallan air an dèanamh tro phlàtaichean bipolar, aig a bheil àite cudromach ann a bhith a’ sgaoileadh nan gasaichean a chaidh a chruthachadh. Bidh am buidheann anod, catod, agus membran a’ cruthachadh co-chruinneachadh electrode membran (MEA). Mar as trice bidh an dealan air a dhèanamh suas de mheatailtean luachmhor leithid platinum no iridium. Aig an anod, tha uisge air a oxidachadh gus ocsaidean, dealanan agus protonaichean a thoirt gu buil. Aig a 'chatod, bidh an ocsaidean, na dealanan agus na protonaichean a tha an anod a' dèanamh a 'cuairteachadh tron membran chun a' chatod, far a bheil iad air an lughdachadh gus gas hydrogen a dhèanamh. Tha prionnsapal PEM electrolyzer air a shealltainn anns an fhigear.
Mar as trice bidh ceallan electrolytic PEM air an cleachdadh airson cinneasachadh hydrogen aig ìre bheag, le cinneasachadh haidridean as àirde timcheall air 30Nm3 / h agus caitheamh cumhachd de 174kW. An coimeas ri cealla alcaileach, tha an fhìor ìre cinneasachaidh haidridean de chealla PEM cha mhòr a’ còmhdach an raon chrìochan gu lèir. Faodaidh an cealla PEM obrachadh aig dùmhlachd sruth nas àirde na an cealla alcaileach, eadhon suas gu 1.6A / cm2, agus is e an èifeachdas electrolytic 48% -65%. Leis nach eil am film polymer an aghaidh teòthachd àrd, bidh teòthachd na cealla electrolytic gu tric fo 80 ° C. Tha Hoeller electrolyzer air teicneòlas uachdar cealla làn-leasaichte a leasachadh airson electrolyzers beaga PEM. Faodar na ceallan a dhealbhadh a rèir nan riatanasan, a 'lùghdachadh na tha de mheatailtean prìseil agus a' meudachadh cuideam obrachaidh. Is e prìomh bhuannachd PEM electrolyzer gu bheil cinneasachadh haidridean ag atharrachadh cha mhòr gu co-shìnte ris an lùth a chaidh a thoirt seachad, a tha iomchaidh airson atharrachadh iarrtas hydrogen. Bidh ceallan Hoeller a’ freagairt ri atharrachaidhean ìre luchdan 0-100% ann an diogan. Tha teicneòlas peutant Hoeller a’ dol tro dheuchainnean dearbhaidh, agus thèid an goireas deuchainn a thogail ro dheireadh 2020.
Faodaidh purrachd hydrogen air a dhèanamh le ceallan PEM a bhith cho àrd ri 99.99%, a tha nas àirde na ceallan alcalin. A bharrachd air an sin, tha permeability gas fìor ìosal an membran polymer a’ lughdachadh a ’chunnart bho bhith a’ cruthachadh mheasgachaidhean lasanta, a ’leigeil leis an electrolyzer obrachadh aig dùmhlachd gnàthach ìosal. Feumaidh giùlan an uisge a thèid a thoirt don electrolyzer a bhith nas lugha na 1S / cm. Leis gu bheil còmhdhail proton thairis air an membran polymer a’ freagairt gu sgiobalta ri caochlaidhean cumhachd, faodaidh ceallan PEM obrachadh ann an diofar mhodhan solarachaidh cumhachd. Ged a chaidh an cealla PEM a mhalairteachadh, tha cuid de eas-bhuannachdan ann, gu h-àraidh cosgais tasgaidh àrd agus cosgais àrd an dà chuid membran agus electrodan luachmhor stèidhichte air meatailt. A bharrachd air an sin, tha beatha seirbheis cheallan PEM nas giorra na beatha cheallan alcaileach. Anns an àm ri teachd, feumar leasachadh mòr a dhèanamh air comas cealla PEM gus hydrogen a dhèanamh.
Ùine a 'phuist: Feb-02-2023