1966 yilda General Electric kompaniyasi elektrolit sifatida polimer membranadan foydalangan holda proton o'tkazuvchanligi kontseptsiyasiga asoslangan suv elektrolitik hujayrasini ishlab chiqdi. PEM xujayralari General Electric tomonidan 1978 yilda tijoratlashtirilgan. Hozirda kompaniya vodorod ishlab chiqarishning cheklanganligi, qisqa umr va yuqori sarmoya xarajati tufayli kamroq PEM hujayralarini ishlab chiqaradi. PEM hujayrasi bipolyar tuzilishga ega va hujayralar orasidagi elektr aloqalari hosil bo'lgan gazlarni chiqarishda muhim rol o'ynaydigan bipolyar plitalar orqali amalga oshiriladi. Anod, katod va membrana guruhi membrana elektrod majmuasini (MEA) hosil qiladi. Elektrod odatda platina yoki iridiy kabi qimmatbaho metallardan iborat. Anodda suv kislorod, elektron va proton hosil qilish uchun oksidlanadi. Katodda anod tomonidan ishlab chiqarilgan kislorod, elektronlar va protonlar membrana orqali katodga aylanadi va u erda vodorod gazini hosil qilish uchun qaytariladi. PEM elektrolizatorining printsipi rasmda ko'rsatilgan.
PEM elektrolitik xujayralari odatda kichik hajmdagi vodorod ishlab chiqarish uchun ishlatiladi, maksimal vodorod ishlab chiqarish taxminan 30Nm3 / soat va quvvat iste'moli 174 kVt. Ishqoriy hujayra bilan solishtirganda, PEM hujayraning haqiqiy vodorod ishlab chiqarish tezligi deyarli butun chegara oralig'ini qamrab oladi. PEM xujayrasi ishqoriy hujayradan ko'ra yuqoriroq oqim zichligida, hatto 1,6A / sm2 gacha ishlashi mumkin va elektrolitik samaradorlik 48% -65% ni tashkil qiladi. Polimer plyonkasi yuqori haroratga chidamli emasligi sababli, elektrolitik hujayraning harorati ko'pincha 80 ° C dan past bo'ladi. Hoeller elektrolizatori kichik PEM elektrolizatorlari uchun optimallashtirilgan hujayra yuzasi texnologiyasini ishlab chiqdi. Hujayralar talablarga muvofiq ishlab chiqilishi mumkin, qimmatbaho metallar miqdorini kamaytiradi va ish bosimini oshiradi. PEM elektrolizatorining asosiy afzalligi shundaki, vodorod ishlab chiqarilishi etkazib beriladigan energiya bilan deyarli sinxron ravishda o'zgaradi, bu vodorodga bo'lgan talabni o'zgartirish uchun mos keladi. Hoeller xujayralari soniyalarda 0-100% yuk darajasi o'zgarishiga javob beradi. Hoellerning patentlangan texnologiyasi validatsiya sinovlaridan o‘tmoqda va sinov qurilmasi 2020-yil oxirigacha quriladi.
PEM hujayralari tomonidan ishlab chiqarilgan vodorodning tozaligi 99,99% gacha bo'lishi mumkin, bu ishqoriy hujayralarga qaraganda yuqori. Bundan tashqari, polimer membrananing juda past gaz o'tkazuvchanligi yonuvchan aralashmalar hosil bo'lish xavfini kamaytiradi, bu elektrolizatorning juda past oqim zichligida ishlashiga imkon beradi. Elektrolizatorga etkazib beriladigan suvning o'tkazuvchanligi 1S / sm dan kam bo'lishi kerak. Polimer membranasi bo'ylab proton tashilishi quvvat o'zgarishiga tezda javob berganligi sababli, PEM hujayralari turli quvvat manbai rejimlarida ishlashi mumkin. PEM xujayrasi tijoratlashtirilgan bo'lsa-da, u ba'zi kamchiliklarga ega, asosan yuqori investitsion xarajatlar va membrana va qimmatbaho metall asosidagi elektrodlarning yuqori narxi. Bundan tashqari, PEM hujayralarining ishlash muddati ishqoriy hujayralarga qaraganda qisqaroq. Kelajakda PEM hujayraning vodorod ishlab chiqarish qobiliyatini sezilarli darajada yaxshilash kerak.
Xabar vaqti: 02-fevral 2023-yil