1966-жылы General Electric Company электролит катары полимердик мембрананы колдонуу менен протон өткөрүү концепциясына негизделген суу электролиттик клетканы иштеп чыккан. PEM клеткалары 1978-жылы General Electric тарабынан коммерциялаштырылган. Учурда компания азыраак PEM клеткаларын чыгарат, мунун негизги себеби анын суутек өндүрүшүнүн чектелгендигинен, кыска мөөнөткө жана инвестициялык чыгымдын жогору болушуна байланыштуу. PEM клеткасы биполярдуу түзүлүшкө ээ жана клеткалар ортосундагы электрдик байланыштар пайда болгон газдарды чыгарууда маанилүү ролду ойногон биполярдык плиталар аркылуу ишке ашырылат. Анод, катод жана мембрана тобу мембраналык электроддун жыйындысын (MEA) түзөт. Электрод көбүнчө платина же иридий сыяктуу баалуу металлдардан турат. Аноддо суу кычкылданат, кычкылтек, электрондор жана протондор пайда болот. Катоддо анод чыгарган кычкылтек, электрондор жана протондор мембрана аркылуу катодго айланып, суутек газын өндүрүү үчүн кыскартылат. PEM электролизеринин принциби сүрөттө көрсөтүлгөн.
PEM электролиттик клеткалар, адатта, чакан көлөмдөгү суутек өндүрүү үчүн колдонулат, максималдуу суутек өндүрүү болжол менен 30Nm3 / с жана 174kW электр керектөө. щелочтуу клетка менен салыштырганда, PEM клетканын иш жүзүндө суутек өндүрүү ылдамдыгы дээрлик бүт чек аралыгын камтыйт. PEM клеткасы щелочтук клеткага караганда жогорку токтун тыгыздыгында, ал тургай 1,6А/см2ге чейин иштей алат жана электролиттик эффективдүүлүк 48%-65% түзөт. Полимердик пленка жогорку температурага туруктуу болбогондуктан, электролиттик клетканын температурасы көбүнчө 80°Сден төмөн болот. Hoeller электролизери кичинекей PEM электролизерлери үчүн оптималдаштырылган клетка бетинин технологиясын иштеп чыкты. клеткалар баалуу металлдардын көлөмүн азайтуу жана иш басымын жогорулатуу, талаптарга ылайык иштелип чыгышы мүмкүн. PEM электролизеринин негизги артыкчылыгы суутек өндүрүшү берилген энергия менен дээрлик синхрондуу өзгөрөт, бул суутекке болгон суроо-талаптын өзгөрүшүнө ылайыктуу. Hoeller клеткалары секунданын ичинде 0-100% жүк рейтингинин өзгөрүшүнө жооп беришет. Хоеллердин патенттелген технологиясы валидациялык сыноолордон өтүп жатат жана сыноочу жай 2020-жылдын аягына чейин курулат.
PEM клеткалары тарабынан өндүрүлгөн суутектин тазалыгы 99,99% болушу мүмкүн, бул щелочтук клеткаларга караганда жогору. Мындан тышкары, полимердик мембрананын өтө төмөн газ өткөрүмдүүлүгү күйүүчү аралашмалардын пайда болуу коркунучун азайтып, электролизердин токтун өтө төмөн тыгыздыгында иштөөсүнө мүмкүндүк берет. Электролизерге берилген суунун өткөргүчтүгү 1С/см кем болушу керек. Полимердик мембрана аркылуу протон транспорту кубаттуулуктун өзгөрүүсүнө тез жооп бергендиктен, PEM клеткалары ар кандай энергия менен камсыздоо режимдеринде иштей алат. PEM клеткасы коммерциялаштырылган болсо да, анын кээ бир кемчиликтери бар, негизинен инвестициянын жогорку наркы жана мембраналык жана баалуу металлдын негизиндеги электроддордун кымбаттыгы. Мындан тышкары, PEM клеткаларынын кызмат мөөнөтү щелочтуу клеткаларга караганда кыскараак. Келечекте, суутек өндүрүү үчүн PEM клеткасынын кубаттуулугу абдан жакшыртылышы керек.
Билдирүү убактысы: 2023-жылдын 2-февралына чейин