Dina 1966, General Electric Company ngembangkeun sél éléktrolitik cai dumasar kana konsép konduksi proton, ngagunakeun mémbran polimér salaku éléktrolit. Sél PEM dikomersilkeun ku General Electric dina taun 1978. Ayeuna, pausahaan ngahasilkeun pangsaeutikna sél PEM, utamana kusabab produksi hidrogénna kawates, umur pondok tur biaya investasi tinggi. Sél PEM mibanda struktur bipolar, sarta sambungan listrik antara sél dijieun ngaliwatan pelat bipolar, nu maénkeun peran penting dina discharging gas dihasilkeun. Grup anoda, katoda, sareng mémbran ngabentuk rakitan éléktroda mémbran (MEA). Éléktroda biasana diwangun ku logam mulia sapertos platina atanapi iridium. Dina anoda, cai dioksidasi pikeun ngahasilkeun oksigén, éléktron jeung proton. Dina katoda, oksigén, éléktron jeung proton dihasilkeun ku anoda ngiderkeun ngaliwatan mémbran ka katoda, dimana aranjeunna diréduksi pikeun ngahasilkeun gas hidrogén. Prinsip electrolyzer PEM ditémbongkeun dina gambar.
Sél éléktrolitik PEM biasana dipaké pikeun produksi hidrogén skala leutik, kalayan produksi hidrogén maksimum kira-kira 30Nm3/h sarta konsumsi kakuatan 174kW. Dibandingkeun jeung sél basa, laju produksi hidrogén sabenerna sél PEM ampir nyertakeun sakabeh rentang wates. Sél PEM tiasa dianggo dina kapadetan arus anu langkung luhur tibatan sél basa, bahkan dugi ka 1.6A / cm2, sareng efisiensi éléktrolitik nyaéta 48% -65%. Kusabab pilem polimér teu tahan ka suhu luhur, suhu sél electrolytic mindeng handap 80 ° C. Hoeller electrolyzer geus ngembangkeun hiji téhnologi permukaan sél dioptimalkeun pikeun electrolyzers PEM leutik. Sél bisa dirancang nurutkeun sarat, ngurangan jumlah logam mulia sarta ngaronjatkeun tekanan operasi. Kauntungan utama tina electrolyzer PEM nyaéta yén produksi hidrogén robah ampir sinkron jeung énergi disadiakeun, nu cocog pikeun parobahan paménta hidrogén. sél Hoeller ngabales 0-100% parobahan rating beban dina detik. Téknologi anu dipaténkeun Hoeller ngalaman uji validasi, sareng fasilitas tés bakal diwangun dina ahir taun 2020.
Kamurnian hidrogén anu dihasilkeun ku sél PEM tiasa saluhur 99,99%, anu langkung luhur tibatan sél basa. Salaku tambahan, perméabilitas gas pisan rendah tina mémbran polimér ngirangan résiko ngabentuk campuran anu gampang kaduruk, ngamungkinkeun éléktroliser tiasa beroperasi dina kapadetan arus anu rendah pisan. Konduktivitas cai anu disayogikeun ka éléktroliser kedah kirang ti 1S/cm. Kusabab angkutan proton peuntas mémbran polimér responds gancang mun fluctuations kakuatan, sél PEM bisa beroperasi dina modeu catu daya béda. Sanajan sél PEM geus commercialized, éta boga sababaraha kalemahan, utamana biaya investasi tinggi na expense tinggi duanana mémbran jeung éléktroda dumasar logam mulia. Salaku tambahan, umur jasa sél PEM langkung pondok tibatan sél basa. Dina mangsa nu bakal datang, kapasitas sél PEM pikeun ngahasilkeun hidrogén perlu greatly ningkat.
waktos pos: Feb-02-2023