हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञान आणि आर्थिक विश्लेषणाची प्रगती - अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलाइटिक सेलमध्ये हायड्रोजन उत्पादन

अल्कलाइन सेल हायड्रोजन उत्पादन हे तुलनेने परिपक्व इलेक्ट्रोलाइटिक हायड्रोजन उत्पादन तंत्रज्ञान आहे. अल्कलाइन सेल सुरक्षित आणि विश्वासार्ह आहे, ज्याचे आयुष्य 15 वर्षे आहे, आणि त्याचा मोठ्या प्रमाणावर व्यावसायिक वापर केला जातो. अल्कधर्मी पेशींची कार्यक्षमता साधारणपणे ४२% ~ ७८% असते. गेल्या काही वर्षांत, अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलाइटिक पेशींनी दोन मुख्य पैलूंमध्ये प्रगती केली आहे. एकीकडे, सेलची सुधारित कार्यक्षमता सुधारली गेली आहे आणि विजेच्या वापराशी संबंधित ऑपरेटिंग खर्च कमी केला गेला आहे. दुसरीकडे, ऑपरेटिंग वर्तमान घनता वाढते आणि गुंतवणूकीची किंमत कमी होते.

अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलायझरचे कार्य तत्त्व आकृतीमध्ये दर्शविले आहे. बॅटरीमध्ये हवाबंद डायाफ्रामने विभक्त केलेले दोन इलेक्ट्रोड असतात. आयनिक चालकता वाढवण्यासाठी बॅटरी असेंबली अल्कधर्मी द्रव इलेक्ट्रोलाइट KOH (20% ते 30%) च्या उच्च एकाग्रतेमध्ये बुडविली जाते. NaOH आणि NaCl सोल्यूशन्स देखील इलेक्ट्रोलाइट्स म्हणून वापरले जाऊ शकतात, परंतु ते सामान्यतः वापरले जात नाहीत. इलेक्ट्रोलाइट्सचा मुख्य गैरसोय म्हणजे ते संक्षारक असतात. सेल 65 डिग्री सेल्सिअस ते 100 डिग्री सेल्सिअस तापमानात कार्य करते. सेलचा कॅथोड हायड्रोजन तयार करतो, आणि परिणामी OH – डायाफ्राममधून एनोडकडे वाहतो, जिथे ते ऑक्सिजन तयार करण्यासाठी पुन्हा एकत्र होते.

प्रगत अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलाइटिक पेशी मोठ्या प्रमाणात हायड्रोजन उत्पादनासाठी योग्य आहेत. काही उत्पादकांनी बनवलेल्या अल्कधर्मी इलेक्ट्रोलाइटिक पेशींमध्ये (500 ~ 760Nm3/h) उच्च हायड्रोजन उत्पादन क्षमता असते, 2150 ~ 3534kW च्या संबंधित वीज वापरासह. व्यवहारात, ज्वलनशील वायूच्या मिश्रणाची निर्मिती रोखण्यासाठी, हायड्रोजन उत्पन्न रेट केलेल्या श्रेणीच्या 25% ते 100% पर्यंत मर्यादित आहे, कमाल स्वीकार्य वर्तमान घनता सुमारे 0.4A/cm2 आहे, ऑपरेटिंग तापमान 5 ते 100°C आहे, आणि कमाल इलेक्ट्रोलाइटिक दाब 2.5 ते 3.0 MPa च्या जवळ आहे. जेव्हा इलेक्ट्रोलाइटिक दाब खूप जास्त असतो, तेव्हा गुंतवणूकीची किंमत वाढते आणि हानिकारक वायू मिश्रण तयार होण्याचा धोका लक्षणीय वाढतो. कोणत्याही सहायक शुद्धीकरण यंत्राशिवाय, अल्कधर्मी सेल इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे उत्पादित हायड्रोजनची शुद्धता 99% पर्यंत पोहोचू शकते. क्षारीय इलेक्ट्रोलाइटिक सेल इलेक्ट्रोलाइटिक पाणी शुद्ध असणे आवश्यक आहे, इलेक्ट्रोड आणि सुरक्षित ऑपरेशनचे संरक्षण करण्यासाठी, पाण्याची चालकता 5S/cm पेक्षा कमी आहे.