다른 유형의 수소 전해저와 그 기능

수소 전해질 전기 분해라는 공정을 통해 전기 (H2O)를 수소 (H2) 및 산소 (O2)로 분해하기 위해 전기를 사용하는 장치입니다. 다양한 기술, 작동 조건 및 응용 프로그램이있는 여러 유형의 수소 전해질이 있습니다.

주요 유형은 다음과 같습니다.

1. 알칼리 전해저 (ALK)

(1) 기술 : 전해질로 알칼리성 용액 (일반적으로 수산화 칼륨, KOH)을 사용합니다.

(2) 작동 온도 : 70-90 ° C.

전기 효율 : 60-70%.

(3) 장점 : 성숙하고 잘 확립 된 기술, 다른 유형에 비해 저렴한 비용, 내구성이 뛰어나고 오래 지속됩니다.

(4) 단점 : 최신 기술에 비해 효율성이 낮습니다. 가변 전력 입력에 대한 느린 응답 (재생 가능 에너지 통합에 적합하지 않음).

(5) 응용 : 대규모 산업용 수소 생산, 암모니아 생산 및 정제.

2. 양성자 교환 막 전해저 (PEM)

(1) 기술 : 고체 중합체 전해질 (양성자 교환 막)과 순수한 물을 사용합니다.

(2) 작동 온도 : 50-80 ° C.

(3) 효율성 : 70-80%.

(4) 장점 : 매우 효율적이고 소형. 가변 전력 입력에 대한 빠른 응답 (재생 가능 에너지 통합에 이상적). 고순수 수소 출력.

(5) 단점 : 고가의 재료로 인한 비용이 더 높습니다 (예 : 백금 촉매). 알칼리 전해저에 비해 수명이 짧습니다.

(6) 응용 : 중소형 수소 생산, 재생 가능 에너지 저장 및 연료 전지 차량.

3. 고체 산화 전해저

(1) 기술 : 고온에서 산소 이온을 전도하는 세라믹 전해질을 사용합니다.

(2) 작동 온도 : 700-1000 ° C.

(3) 효율성 : 80-90% (열 회복 포함).

(4) 장점 : 고온 작동으로 인한 최고 효율. 산업 공정에서 폐열을 활용할 수 있습니다. 비싼 촉매가 필요하지 않습니다.

(5) 단점 : 높은 작동 온도가 필요하므로 시작 시간이 느려집니다. 고온에서 내구성과 재료 안정성으로 도전.

(6) 응용 : 대규모 산업용 수소 생산, 합성 연료 생산, 고온 산업 공정과의 통합.

4. 음이온 교환 막 전해저 (AEM)

(1) 기술 : 음이온 교환 막과 알칼리 전해질을 사용합니다.

(2) 작동 온도 : 60-80 ° C.

(3) 효율성 : 60-70%.

(4) 장점 : 알칼리성과 PEM 전해질의 장점을 결합합니다 (저렴한 비용, 중간 효율). 비 절제 금속 촉매를 사용할 수 있습니다.

(5) 단점 : 여전히 상업적 가용성이 제한된 개발 단계에 있습니다. PEM 및 알칼리 전해저에 비해 내구성이 낮습니다.

(6) 응용 프로그램 : 중소형 수소 생산 가능성이있는 신흥 기술.

기능 요약 :

1. 알칼리 전해저 : 대규모 비용 효율적인 수소 생산에 가장 적합합니다.

2. PEM 전해저 : 재생 가능 에너지 통합 및 고순수 수소 요구 사항에 이상적입니다.

3. 고체 산화물 전해저 : 고효율, 고온 산업 응용에 적합합니다.

4. AEM 전해저 : 비용 효율적인 중간 효율성 수소 생산 가능성이있는 새로운 기술.

각 유형의 전해저에는 고유 한 장점과 한계가있어 규모, 비용, 효율성 및 재생 가능 에너지 원과의 통합과 같은 요소를 기반으로 다양한 응용 분야에 적합합니다.