Fl-1966, General Electric Company żviluppat ċellula elettrolitika ta 'l-ilma bbażata fuq il-kunċett ta' konduzzjoni tal-protoni, bl-użu tal-membrana tal-polimeru bħala elettrolit. Iċ-ċelloli PEM ġew ikkummerċjalizzati minn General Electric fl-1978. Bħalissa, il-kumpanija tipproduċi inqas ċelloli PEM, prinċipalment minħabba l-produzzjoni limitata tal-idroġenu tagħha, il-ħajja qasira u l-ispiża għolja tal-investiment. Ċellula PEM għandha struttura bipolari, u konnessjonijiet elettriċi bejn iċ-ċelloli jsiru permezz ta 'pjanċi bipolari, li għandhom rwol importanti fil-ħatt tal-gassijiet iġġenerati. L-anodu, il-katodu u l-grupp tal-membrana jiffurmaw l-assemblaġġ tal-elettrodu tal-membrana (MEA). L-elettrodu huwa ġeneralment magħmul minn metalli prezzjużi bħal platinu jew iridju. Fl-anodu, l-ilma jiġi ossidizzat biex jipproduċi ossiġnu, elettroni u protoni. Fil-katodu, l-ossiġnu, l-elettroni u l-protoni prodotti mill-anodu jiċċirkolaw mill-membrana sal-katodu, fejn jitnaqqsu biex jipproduċu gass tal-idroġenu. Il-prinċipju tal-elettrolizzatur PEM huwa muri fil-figura.
Iċ-ċelloli elettrolitiċi PEM normalment jintużaw għal produzzjoni ta 'idroġenu fuq skala żgħira, bi produzzjoni massima ta' idroġenu ta 'madwar 30Nm3/h u konsum ta' enerġija ta '174kW. Meta mqabbel maċ-ċellula alkalina, ir-rata attwali tal-produzzjoni tal-idroġenu taċ-ċellula PEM kważi tkopri l-firxa kollha tal-limitu. Iċ-ċellula PEM tista 'taħdem f'densità ta' kurrent A ogħla miċ-ċellula alkalina, anke sa 1.6A/cm2, u l-effiċjenza elettrolitika hija 48% -65%. Minħabba li l-film tal-polimeru mhuwiex reżistenti għal temperatura għolja, it-temperatura taċ-ċellula elettrolitika ħafna drabi tkun taħt it-80 °C. L-elettrolizzatur Hoeller żviluppa teknoloġija ottimizzata tal-wiċċ taċ-ċelluli għal elettrolizzaturi żgħar PEM. Iċ-ċelloli jistgħu jiġu ddisinjati skont ir-rekwiżiti, inaqqsu l-ammont ta 'metalli prezzjużi u jżidu l-pressjoni operattiva. Il-vantaġġ ewlieni tal-elettrolizzatur PEM huwa li l-produzzjoni tal-idroġenu tinbidel kważi b'mod sinkroniku mal-enerġija fornuta, li hija adattata għall-bidla tad-domanda tal-idroġenu. Iċ-ċelloli Hoeller jirrispondu għal bidliet fil-klassifikazzjoni tat-tagħbija 0-100% f'sekondi. It-teknoloġija bi privattiva ta 'Hoeller għaddejja minn testijiet ta' validazzjoni, u l-faċilità tat-test se tinbena sa tmiem l-2020.
Il-purità tal-idroġenu prodott miċ-ċelloli PEM tista 'tkun għolja sa 99.99%, li hija ogħla minn dik taċ-ċelloli alkalini. Barra minn hekk, il-permeabilità estremament baxxa tal-gass tal-membrana tal-polimer tnaqqas ir-riskju li jiffurmaw taħlitiet fjammabbli, li tippermetti lill-elettrolizzatur jaħdem f'densitajiet ta 'kurrent estremament baxxi. Il-konduttività tal-ilma fornut lill-elettrolizzatur għandha tkun inqas minn 1S/ċm. Minħabba li t-trasport tal-protoni tul il-membrana tal-polimeru jirrispondi malajr għall-varjazzjonijiet tal-enerġija, iċ-ċelloli PEM jistgħu joperaw f'modi differenti ta 'provvista tal-enerġija. Għalkemm iċ-ċellula PEM ġiet ikkummerċjalizzata, għandha xi żvantaġġi, prinċipalment l-ispiża għolja tal-investiment u l-ispiża għolja kemm tal-elettrodi tal-membrana kif ukoll tal-metall prezzjuż. Barra minn hekk, il-ħajja tas-servizz taċ-ċelloli PEM hija iqsar minn dik taċ-ċelloli alkalini. Fil-futur, il-kapaċità taċ-ċellula PEM li tipproduċi l-idroġenu jeħtieġ li titjieb ħafna.
Ħin tal-post: Frar-02-2023