פּראָגרעס און עקאָנאָמיש אַנאַליסיס פון הידראָגען פּראָדוקציע דורך עלעקטראָליסיס פון האַרט אַקסיידז

פּראָגרעס און עקאָנאָמיש אַנאַליסיס פון הידראָגען פּראָדוקציע דורך עלעקטראָליסיס פון האַרט אַקסיידז

האַרט אַקסייד עלעקטראָליזער (SOE) ניצט הויך-טעמפּעראַטור וואַסער פארע (600 ~ 900 ° C) פֿאַר עלעקטראָליסיס, וואָס איז מער עפעקטיוו ווי אַלקאַליין עלעקטראָליזער און PEM עלעקטראָליזער. אין די 1960 ס, די פאַרייניקטע שטאַטן און דייַטשלאַנד אנגעהויבן צו דורכפירן פאָרשונג אויף הויך-טעמפּעראַטור וואַסער פארע סאָע. דער אַרבעט פּרינציפּ פון סאָע עלעקטראָליזער איז געוויזן אין פיגורע 4. ריסייקאַלד הידראָגען און וואַסער פארע אַרייַן די אָפּרוף סיסטעם פון די אַנאָוד. די וואַסער פארע איז עלעקטראָליזעד אין הידראָגען בייַ די קאַטאָוד. די אָ2 געשאפן דורך די קאַטאָוד באוועגט דורך די האַרט עלעקטראָליטע צו די אַנאָוד, ווו עס רעקאָמביניז צו פאָרעם זויערשטאָף און מעלדונג עלעקטראָנס.

ניט ענלעך אַלקאַליין און פּראָטאָן וועקסל מעמבראַנע עלעקטראָליטיק סעלז, די SOE ילעקטראָוד ריאַקץ מיט וואַסער פארע קאָנטאַקט און פייסיז די אַרויסרופן פון מאַקסאַמייזינג די צובינד געגנט צווישן די ילעקטראָוד און וואַסער פארע קאָנטאַקט. דעריבער, די SOE ילעקטראָוד בכלל האט אַ פּאָרעז סטרוקטור. דער ציל פון וואַסער פארע עלעקטראָליסיס איז צו רעדוצירן די ענערגיע ינטענסיטי און רעדוצירן די אַפּערייטינג קאָס פון קאַנווענשאַנאַל פליסיק וואַסער עלעקטראָליסיס. אין פאַקט, כאָטש די גאַנץ ענערגיע פאָדערונג פון די וואַסער דיקאַמפּאָוזישאַן אָפּרוף ינקריסיז אַ ביסל מיט ינקריסינג טעמפּעראַטור, די ילעקטריקאַל ענערגיע פאָדערונג דיקריסאַז באטייטיק. ווען די עלעקטראָליטיק טעמפּעראַטור ינקריסיז, טייל פון די ענערגיע פארלאנגט איז סאַפּלייד ווי היץ. די SOE איז ביכולת צו פּראָדוצירן הידראָגען אין דעם בייַזייַן פון אַ הויך-טעמפּעראַטור היץ מקור. זינט הויך-טעמפּעראַטור גאַז-קולד יאָדער רעאַקטאָרס קענען זיין העאַטעד צו 950 ° C, יאָדער ענערגיע קענען זיין געוויינט ווי אַן ענערגיע מקור פֿאַר די SOE. אין דער זעלביקער צייט, די פאָרשונג ווייזט אַז די רינואַבאַל ענערגיע אַזאַ ווי געאָטהערמאַל ענערגיע אויך האט די פּאָטענציעל ווי די היץ מקור פון פּאַרע עלעקטראָליסיס. אַפּערייטינג אין הויך טעמפּעראַטור קענען רעדוצירן די באַטאַרייע וואָולטידזש און פאַרגרעסערן אָפּרוף קורס, אָבער עס אויך פייסיז די אַרויסרופן פון מאַטעריאַל טערמאַל פעסטקייַט און סילינג. אין אַדישאַן, די גאַז געשאפן דורך די קאַטאָוד איז אַ הידראָגען געמיש, וואָס דאַרף זיין ווייַטער אפגעשיידט און פּיוראַפייד, ינקריסינג די פּרייַז קאַמפּערד מיט קאַנווענשאַנאַל פליסיק וואַסער עלעקטראָליסיס. די נוצן פון פּראָטאָן קאַנדאַקטינג סעראַמיקס, אַזאַ ווי סטראָנטיום זירקאָנאַטע, ראַדוסאַז די קאָס פון סאָע. סטראָנטיום זירקאָנאַטע ווייזט ויסגעצייכנט פּראָטאָן קאַנדאַקטיוואַטי ביי וועגן 700 ° C, און איז קאַנדוסיוו צו די קאַטאָוד צו פּראָדוצירן הויך ריינקייַט הידראָגען, סימפּלאַפייינג די פּאַרע עלעקטראָליסיס מיטל.

יאַן עט על. [6] האָט געמאלדן אַז זירקאָניאַ סעראַמיק רער סטייבאַלייזד דורך קאַלסיום אַקסייד איז געניצט ווי סאָע פון ​​שטיצן סטרוקטור, די ויסווייניקסט ייבערפלאַך איז קאָוטאַד מיט דין (ווייניקער ווי 0.25 מם) פּאָרעז לאַנטהאַנאָם פּעראָווסקיטע ווי אַנאָוד, און Ni/Y2O3 סטאַביל קאַלסיום אַקסייד סערמעט ווי קאַטאָוד. ביי 1000 ° C, 0.4A / cm2 און 39.3W אַרייַנשרייַב מאַכט, די הידראָגען פּראָדוקציע קאַפּאַציטעט פון די אַפּאַראַט איז 17.6NL / ה. די כיסאָרן פון SOE איז די אָוווערוואָולטידזש ריזאַלטינג פון הויך אָום לאָססעס וואָס זענען פּראָסט אין די ינטערקאַנעקשאַנז צווישן סעלז, און די הויך אָוווערוואָולטידזש קאַנסאַנטריישאַן רעכט צו די לימיטיישאַנז פון פארע דיפיוזשאַן אַריבערפירן. אין די לעצטע יאָרן, פּלאַנער עלעקטראָליטיק סעלז האָבן געצויגן פיל ופמערקזאַמקייט [7-8]. אין קאַנטראַסט צו טובולאַר סעלז, פלאַך סעלז מאַכן מאַנופאַקטורינג מער סאָליד און פֿאַרבעסערן הידראָגען פּראָדוקציע עפעקטיווקייַט [6]. דערווייַל, די הויפּט שטערונג פֿאַר די ינדאַסטריאַל אַפּלאַקיישאַן פון SOE איז די לאַנג-טערמין פעסטקייַט פון די עלעקטראָליטיק צעל [8], און די פּראָבלעמס פון ילעקטראָוד יידזשינג און דיאַקטיוויישאַן קען זיין געפֿירט.