قاتتىق ئوكسىدنىڭ ئېلېكترولىز ئارقىلىق ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئىلگىرىلىشى ۋە ئىقتىسادىي ئانالىزى

قاتتىق ئوكسىدنىڭ ئېلېكترولىز ئارقىلىق ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىشنىڭ ئىلگىرىلىشى ۋە ئىقتىسادىي ئانالىزى

قاتتىق ئوكسىد ئېلېكترولىزېر (SOE) ئېلېكترولىز ئۈچۈن يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق سۇ ھورى (600 ~ 900 ° C) ئىشلىتىدۇ ، بۇ ئىشقارلىق ئېلېكترولىزېر ۋە PEM ئېلېكترولىزلىغۇچقا قارىغاندا تېخىمۇ ئۈنۈملۈك. ئالدىنقى ئەسىرنىڭ 60-يىللىرىدا ، ئامېرىكا ۋە گېرمانىيە يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق سۇ ھورى SOE ئۈستىدە تەتقىقات ئېلىپ بېرىشقا باشلىدى. SOE ئېلېكترولىزلىغۇچنىڭ خىزمەت پرىنسىپى 4-رەسىمدە كۆرسىتىلدى. يىغىۋېلىنغان ھىدروگېن ۋە سۇ پارلىرى ئانودتىن ئىنكاس سىستېمىسىغا كىرىدۇ. سۇ ھورى كاتودتىكى ھىدروگېنغا ئېلېكترولىزلىنىدۇ. كاتود ئىشلەپچىقارغان O2 قاتتىق ئېلېكترولىت ئارقىلىق ئانودقا يۆتكىلىدۇ ، ئۇ قايتا ھاسىل بولۇپ ئوكسىگېن ھاسىل قىلىدۇ ۋە ئېلېكترون قويۇپ بېرىدۇ.

ئىشقارلىق ۋە پروتون ئالماشتۇرۇش پەردىسى ئېلېكترولىت ھۈجەيرىسىگە ئوخشىمايدىغىنى ، SOE ئېلېكترودى سۇ پارلىرى بىلەن ئىنكاس قايتۇرىدۇ ۋە ئېلېكترود بىلەن سۇ پارلىرى ئوتتۇرىسىدىكى كۆرۈنۈش رايونىنى چوڭايتىش خىرىسىغا دۇچ كېلىدۇ. شۇڭلاشقا ، SOE ئېلېكترودىنىڭ ئادەتتە يۇمىلاق قۇرۇلمىسى بار. سۇ ھورى ئېلېكترولىزلاشنىڭ مەقسىتى ئېنېرگىيەنىڭ كۈچلۈكلۈك دەرىجىسىنى تۆۋەنلىتىش ۋە ئادەتتىكى سۇيۇقلۇق سۇ ئېلېكتىرولىزنىڭ مەشغۇلات تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىش. ئەمەلىيەتتە ، گەرچە سۇنىڭ پارچىلىنىش رېئاكسىيەسىنىڭ ئومۇمىي ئېنېرگىيە ئېھتىياجى تېمپېراتۇرىنىڭ ئۆرلىشىگە ئەگىشىپ ئازراق ئاشقان بولسىمۇ ، ئەمما ئېلېكتر ئېنېرگىيىسى ئېھتىياجى كۆرۈنەرلىك تۆۋەنلەيدۇ. ئېلېكتىرولىز تېمپېراتۇرىسىنىڭ ئۆرلىشىگە ئەگىشىپ ، ئېھتىياجلىق ئېنېرگىيەنىڭ بىر قىسمى ئىسسىقلىق بىلەن تەمىنلىنىدۇ. SOE يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق ئىسسىقلىق مەنبەسى ئالدىدا ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرالايدۇ. يۇقىرى تېمپېراتۇرىلىق گاز سوۋۇتۇلغان يادرو رېئاكتورلىرىنى 950 سېلسىيە گرادۇسقىچە قىزىتقىلى بولىدىغان بولغاچقا ، يادرو ئېنېرگىيىسىنى دۆلەت كارخانىلىرىنىڭ ئېنېرگىيە مەنبەسى قىلىشقا بولىدۇ. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا ، تەتقىقاتتا يەر ئىسسىقلىقى ئېنېرگىيىسى قاتارلىق قايتا ھاسىل بولىدىغان ئېنېرگىيەنىڭمۇ پار ئېلېكتىرولىزنىڭ ئىسسىقلىق مەنبەسى بولۇش ئېھتىماللىقى بارلىقى كۆرسىتىلدى. يۇقىرى تېمپېراتۇرىدا مەشغۇلات قىلغاندا باتارېيەنىڭ توك بېسىمىنى تۆۋەنلىتىپ ، ئىنكاس قايتۇرۇش نىسبىتىنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ ، ئەمما ئۇ يەنە ماددى ئىسسىقلىق مۇقىملىقى ۋە پېچەتلەش خىرىسىغا دۇچ كېلىدۇ. ئۇنىڭدىن باشقا ، كاتود ئىشلەپچىقارغان گاز ھىدروگېن ئارىلاشمىسى بولۇپ ، ئۇنى تېخىمۇ ئايرىش ۋە ساپلاشتۇرۇشقا توغرا كېلىدۇ ، ئادەتتىكى سۇيۇقلۇق سۇ ئېلېكتىرولىزغا سېلىشتۇرغاندا تەننەرخنى ئاشۇرغىلى بولىدۇ. پروتون ئۆتكۈزگۈچ ساپال بۇيۇملارنى ئىشلىتىش ، مەسىلەن ستروتنىي زىركونات ، SOE نىڭ تەننەرخىنى تۆۋەنلىتىدۇ. Strontium zirconate تەخمىنەن 700 سېلسىيە گرادۇسلۇق پروتوننىڭ ئۆتكۈزۈشچانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ ، ھەمدە كاتودنىڭ يۇقىرى ساپلىق ھىدروگېن ھاسىل قىلىشىغا پايدىلىق بولۇپ ، پار ئېلېكتىرولىزلاش ئۈسكۈنىسىنى ئاددىيلاشتۇرىدۇ.

يەن قاتارلىقلار. [6] دوكلاتتا دېيىلىشىچە ، كالتسىي ئوكسىد ئارقىلىق مۇقىملاشتۇرۇلغان زىركونيا ساپال نەيچىسى SOE تىرەك قۇرۇلمىسىنىڭ ئىشلىتىلگەنلىكى ، سىرتقى يۈزى نېپىز (0.25 مىللىمېتىردىن تۆۋەن) تۆشۈكلۈك لانتان پېروۋىسكىد بىلەن سىرلانغان ، Ni / Y2O3 تۇراقلىق كالتسىي ئوكسىد سېمونت كاتود سۈپىتىدە سىرلانغان. 1000 سېلسىيە گرادۇس ، 0.4A / cm2 ۋە 39.3W كىرگۈزۈش قۇۋۋىتى ، بۇ ئورۇننىڭ ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئىقتىدارى 17.6NL / h. دۆلەت كارخانىلىرىنىڭ كەمچىلىكى ھۈجەيرىلەر ئۆز-ئارا ئۇلىنىشتا كۆپ كۆرۈلىدىغان يۇقىرى ئوم زىيىنىدىن كېلىپ چىققان ھەددىدىن زىيادە توك بېسىمى ، ھورنىڭ تارقىلىشىنىڭ چەكلىمىسى تۈپەيلىدىن يۇقىرى بېسىملىق قويۇقلۇق دەرىجىسى. يېقىنقى يىللاردىن بۇيان ، سەييارە ئېلېكترولىت ھۈجەيرىلىرى كىشىلەرنىڭ دىققىتىنى قوزغىدى [7-8]. تۇرۇبا ھۈجەيرىسىگە سېلىشتۇرغاندا ، تەكشى ھۈجەيرىلەر ئىشلەپچىقىرىشنى تېخىمۇ ئىخچاملاپ ، ھىدروگېن ئىشلەپچىقىرىش ئۈنۈمىنى ئۆستۈرىدۇ [6]. ھازىر ، دۆلەت كارخانىلىرىنىڭ سانائەتتە قوللىنىلىشىدىكى ئاساسلىق توسالغۇ ئېلېكتىرولىز ھۈجەيرىسىنىڭ ئۇزۇن مۇددەتلىك مۇقىملىقى بولۇپ ، ئېلېكترودنىڭ قېرىشى ۋە ئاكتىپسىزلىنىش مەسىلىسى كېلىپ چىقىشى مۇمكىن.