ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന സാങ്കേതികവിദ്യയുടെയും സാമ്പത്തിക വിശകലനത്തിൻ്റെയും പുരോഗതി - ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലിൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദനം

ആൽക്കലൈൻ സെൽ ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദനം താരതമ്യേന പക്വമായ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപ്പാദന സാങ്കേതികവിദ്യയാണ്. ആൽക്കലൈൻ സെൽ സുരക്ഷിതവും വിശ്വസനീയവുമാണ്, 15 വർഷത്തെ ആയുസ്സ്, വാണിജ്യപരമായി വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ആൽക്കലൈൻ സെല്ലിൻ്റെ പ്രവർത്തനക്ഷമത പൊതുവെ 42% ~ 78% ആണ്. കഴിഞ്ഞ കുറച്ച് വർഷങ്ങളായി, ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകൾ രണ്ട് പ്രധാന വശങ്ങളിൽ പുരോഗതി കൈവരിച്ചു. ഒരു വശത്ത്, മെച്ചപ്പെട്ട സെൽ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുകയും വൈദ്യുതി ഉപഭോഗവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രവർത്തന ചെലവ് കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്തു. മറുവശത്ത്, പ്രവർത്തന നിലവിലെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിക്കുകയും നിക്ഷേപ ചെലവ് കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈസറിൻ്റെ പ്രവർത്തന തത്വം ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. എയർ-ടൈറ്റ് ഡയഫ്രം കൊണ്ട് വേർതിരിച്ച രണ്ട് ഇലക്ട്രോഡുകൾ ബാറ്ററിയിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അയോണിക് ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി ബാറ്ററി അസംബ്ലി ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിൽ ആൽക്കലൈൻ ലിക്വിഡ് ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് KOH (20% മുതൽ 30% വരെ) മുക്കിയിരിക്കും. NaOH, NaCl ലായനികളും ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകളായി ഉപയോഗിക്കാമെങ്കിലും അവ സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കാറില്ല. ഇലക്‌ട്രോലൈറ്റുകളുടെ പ്രധാന പോരായ്മ അവ നശിപ്പിക്കുന്നവയാണ്. 65 °C മുതൽ 100°C വരെയുള്ള താപനിലയിലാണ് സെൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നത്. സെല്ലിൻ്റെ കാഥോഡ് ഹൈഡ്രജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു, തത്ഫലമായുണ്ടാകുന്ന OH - ഡയഫ്രം വഴി ആനോഡിലേക്ക് ഒഴുകുന്നു, അവിടെ അത് വീണ്ടും സംയോജിപ്പിച്ച് ഓക്സിജൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്നു.

വിപുലമായ ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകൾ വലിയ തോതിലുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദനത്തിന് അനുയോജ്യമാണ്. ചില നിർമ്മാതാക്കൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെല്ലുകൾക്ക് (500 ~ 760Nm3/h) വളരെ ഉയർന്ന ഹൈഡ്രജൻ ഉൽപാദന ശേഷിയുണ്ട്, അതിനനുസരിച്ച് 2150 ~ 3534kW വൈദ്യുതി ഉപഭോഗം. പ്രായോഗികമായി, കത്തുന്ന വാതക മിശ്രിതങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് തടയാൻ, ഹൈഡ്രജൻ വിളവ് റേറ്റുചെയ്ത ശ്രേണിയുടെ 25% മുതൽ 100% വരെ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു, പരമാവധി അനുവദനീയമായ നിലവിലെ സാന്ദ്രത ഏകദേശം 0.4A/cm2 ആണ്, പ്രവർത്തന താപനില 5 മുതൽ 100 ​​° C വരെയാണ്, കൂടാതെ പരമാവധി ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് മർദ്ദം 2.5 മുതൽ 3.0 MPa വരെയാണ്. വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണ സമ്മർദ്ദം വളരെ ഉയർന്നതായിരിക്കുമ്പോൾ, നിക്ഷേപച്ചെലവ് വർദ്ധിക്കുകയും ദോഷകരമായ വാതക മിശ്രിതത്തിൻ്റെ രൂപീകരണ സാധ്യത ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഒരു സഹായ ശുദ്ധീകരണ ഉപകരണവുമില്ലാതെ, ആൽക്കലൈൻ സെൽ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം വഴി ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഹൈഡ്രജൻ്റെ പരിശുദ്ധി 99% വരെ എത്താം. ആൽക്കലൈൻ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് സെൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിക് വെള്ളം ശുദ്ധമായിരിക്കണം, ഇലക്ട്രോഡും സുരക്ഷിതമായ പ്രവർത്തനവും സംരക്ഷിക്കുന്നതിന്, ജലചാലകത 5S/cm-ൽ താഴെയാണ്.