ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಆರ್ಥಿಕ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಪ್ರಗತಿ - ಕ್ಷಾರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಕೋಶದಲ್ಲಿ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆ

ಕ್ಷಾರೀಯ ಕೋಶ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪ್ರಬುದ್ಧ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗಿದೆ. ಕ್ಷಾರೀಯ ಕೋಶವು 15 ವರ್ಷಗಳ ಜೀವಿತಾವಧಿಯೊಂದಿಗೆ ಸುರಕ್ಷಿತ ಮತ್ತು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಾಣಿಜ್ಯಿಕವಾಗಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ. ಕ್ಷಾರೀಯ ಕೋಶದ ಕಾರ್ಯ ದಕ್ಷತೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 42% ~ 78% ಆಗಿದೆ. ಕಳೆದ ಕೆಲವು ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಕ್ಷಾರೀಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಕೋಶಗಳು ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಗತಿ ಸಾಧಿಸಿವೆ. ಒಂದೆಡೆ, ಸುಧಾರಿತ ಸೆಲ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೂಡಿಕೆ ವೆಚ್ಚ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

ಕ್ಷಾರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಜರ್ನ ಕೆಲಸದ ತತ್ವವನ್ನು ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬ್ಯಾಟರಿಯು ಗಾಳಿ-ಬಿಗಿಯಾದ ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ನಿಂದ ಬೇರ್ಪಡಿಸಲಾದ ಎರಡು ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿದೆ. ಅಯಾನಿಕ್ ವಾಹಕತೆಯನ್ನು ಗರಿಷ್ಠಗೊಳಿಸಲು ಕ್ಷಾರೀಯ ದ್ರವ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್ KOH (20% ರಿಂದ 30%) ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯಲ್ಲಿ ಬ್ಯಾಟರಿ ಜೋಡಣೆಯನ್ನು ಮುಳುಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. NaOH ಮತ್ತು NaCl ಪರಿಹಾರಗಳನ್ನು ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯಗಳಾಗಿಯೂ ಬಳಸಬಹುದು, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟ್‌ಗಳ ಮುಖ್ಯ ಅನನುಕೂಲವೆಂದರೆ ಅವು ನಾಶಕಾರಿ. ಕೋಶವು 65 °C ನಿಂದ 100 ° C ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀವಕೋಶದ ಕ್ಯಾಥೋಡ್ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ OH - ಡಯಾಫ್ರಾಮ್ ಮೂಲಕ ಆನೋಡ್ಗೆ ಹರಿಯುತ್ತದೆ, ಅಲ್ಲಿ ಅದು ಆಮ್ಲಜನಕವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಪುನಃ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ.

ಸುಧಾರಿತ ಕ್ಷಾರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಕೋಶಗಳು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನೆಗೆ ಸೂಕ್ತವಾಗಿದೆ. ಕೆಲವು ತಯಾರಕರು ತಯಾರಿಸಿದ ಕ್ಷಾರೀಯ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯ ಕೋಶಗಳು (500 ~ 760Nm3/h) 2150 ~ 3534kW ನ ಅನುಗುಣವಾದ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ, ಸುಡುವ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ತಡೆಗಟ್ಟಲು, ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಇಳುವರಿಯು ರೇಟ್ ಮಾಡಲಾದ ಶ್ರೇಣಿಯ 25% ರಿಂದ 100% ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ, ಗರಿಷ್ಠ ಅನುಮತಿಸುವ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಂದ್ರತೆಯು ಸುಮಾರು 0.4A / cm2 ಆಗಿದೆ, ಕಾರ್ಯಾಚರಣಾ ತಾಪಮಾನವು 5 ರಿಂದ 100 ° C, ಮತ್ತು ಗರಿಷ್ಟ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಚ್ಛೇದ್ಯದ ಒತ್ತಡವು 2.5 ರಿಂದ 3.0 MPa ಗೆ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಒತ್ತಡವು ತುಂಬಾ ಹೆಚ್ಚಾದಾಗ, ಹೂಡಿಕೆಯ ವೆಚ್ಚವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹಾನಿಕಾರಕ ಅನಿಲ ಮಿಶ್ರಣದ ರಚನೆಯ ಅಪಾಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ಸಹಾಯಕ ಶುದ್ಧೀಕರಣ ಸಾಧನವಿಲ್ಲದೆ, ಕ್ಷಾರೀಯ ಕೋಶ ವಿದ್ಯುದ್ವಿಭಜನೆಯಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಹೈಡ್ರೋಜನ್ ಶುದ್ಧತೆ 99% ತಲುಪಬಹುದು. ಕ್ಷಾರೀಯ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ಸೆಲ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಲೈಟಿಕ್ ನೀರು ಶುದ್ಧವಾಗಿರಬೇಕು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಮತ್ತು ಸುರಕ್ಷಿತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ರಕ್ಷಿಸಲು, ನೀರಿನ ವಾಹಕತೆಯು 5S/cm ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿರುತ್ತದೆ.