Produksi hidrogen sel basa adalah teknologi produksi hidrogen elektrolitik yang relatif matang. Sel alkaline aman dan andal, dengan masa hidup 15 tahun, dan telah banyak digunakan secara komersial. Efisiensi kerja sel alkaline umumnya 42% ~ 78%. Dalam beberapa tahun terakhir, sel elektrolitik alkali telah mengalami kemajuan dalam dua aspek utama. Di satu sisi, peningkatan efisiensi sel telah ditingkatkan dan biaya pengoperasian yang terkait dengan konsumsi listrik telah berkurang. Di sisi lain, kepadatan arus operasi meningkat dan biaya investasi menurun.
Prinsip kerja elektroliser alkali ditunjukkan pada gambar. Baterai terdiri dari dua elektroda yang dipisahkan oleh diafragma kedap udara. Rakitan baterai direndam dalam cairan elektrolit alkali KOH konsentrasi tinggi (20% hingga 30%) untuk memaksimalkan konduktivitas ionik. Larutan NaOH dan NaCl juga dapat digunakan sebagai elektrolit, namun jarang digunakan. Kerugian utama dari elektrolit adalah sifat korosifnya. Sel beroperasi pada suhu 65 °C hingga 100 °C. Katoda sel menghasilkan hidrogen, dan OH – yang dihasilkan mengalir melalui diafragma ke anoda, di mana ia bergabung kembali untuk menghasilkan oksigen.
Sel elektrolitik alkali tingkat lanjut cocok untuk produksi hidrogen skala besar. Sel elektrolitik alkali yang dibuat oleh beberapa produsen memiliki kapasitas produksi hidrogen yang sangat tinggi (500 ~ 760Nm3/jam), dengan konsumsi daya yang sesuai sebesar 2150 ~ 3534kW. Dalam praktiknya, untuk mencegah terciptanya campuran gas yang mudah terbakar, hasil hidrogen dibatasi hingga 25% hingga 100% dari rentang pengenal, rapat arus maksimum yang diijinkan adalah sekitar 0,4A/cm2, suhu pengoperasian adalah 5 hingga 100°C, dan tekanan elektrolit maksimum mendekati 2,5 hingga 3,0 MPa. Ketika tekanan elektrolitik terlalu tinggi, biaya investasi meningkat dan risiko pembentukan campuran gas berbahaya meningkat secara signifikan. Tanpa alat pemurnian tambahan, kemurnian hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisis sel alkali dapat mencapai 99%. Air elektrolitik sel elektrolitik alkali harus murni, untuk melindungi elektroda dan pengoperasian yang aman, konduktivitas air kurang dari 5S/cm.
Waktu posting: Feb-02-2023