Diferença entre a tecnologia de geração de hidrogênio PEM & ALK
Atualmente, existem tecnologias de produção de hidrogênio alcalino （gerador de hidrogênio ALK） e tecnologias de produção de hidrogênio de água pura (PEM) (gerador de hidrogênio PEM) que têm um grau relativamente alto de comercialização e uma ampla gama de aplicações. O gerador de hidrogênio alcalino tradicional é essencialmente diferente do gerador de hidrogênio PEM, principalmente em termos de diafragma, eletrodo, estrutura, ambiente de eletrólise, condução elétrica, resposta dinâmica, etc.
Em termos de tecnologia de membrana, o gerador de hidrogênio alcalino tradicional usa membranas microporosas de nível não molecular, enquanto a tecnologia de produção de hidrogênio PEM usa membranas de troca de prótons. Do ponto de vista da segurança, o gerador de hidrogênio PEM é relativamente melhor e é mais fácil de obter gás com maior pureza.
Em termos de eletrodos, o equipamento de produção de hidrogênio PEM é caro porque usa mais metais preciosos; o equipamento de produção de hidrogênio alcalino geralmente raramente usa metais preciosos, mas se você deseja obter densidade elétrica mais alta ou melhor potencial excessivo, pode adicionar metais preciosos.
Em termos de estrutura de eletrodo, a tecnologia de produção de hidrogênio PEM usa uma estrutura de espaçamento zero, que é equivalente a reduzir a resistência de contato; A produção de hidrogênio alcalino tem uma estrutura de espaçamento e ainda pode haver alguma resistência entre eles, então a diferença de densidade de corrente entre os dois lados é relativamente grande e a taxa de conversão também tem uma certa diferença. O sistema de produção de hidrogênio PEM pode obter maior densidade de corrente, dentre as quais a densidade de corrente de equipamentos comerciais pode chegar a 1,5-2A / cm2; enquanto a densidade de corrente da tecnologia de produção de hidrogênio alcalino é geralmente cerca de 0,3-0,5 A / cm2, então todo o equipamento está em peso. Haverá uma grande diferença em tamanho e capacidade.
Em termos de ambiente de eletrólise, o gerador de hidrogênio de eletrólise alcalina produz hidrogênio em ambiente de lixívia de 25% -30%. A produção de hidrogênio da eletrólise PEM adota uma estrutura de espaçamento zero, portanto, não requer eletrólito e pode ser realizada em água pura. Portanto, em termos de respeito ao meio ambiente, a produção de hidrogênio por eletrólise PEM é superior à produção de hidrogênio por eletrólise alcalina.
Em termos de condução elétrica, a produção de hidrogênio por eletrólise alcalina é completada principalmente pelo movimento de íons positivos e negativos; enquanto a produção de hidrogênio por eletrólise PEM é basicamente completada pelos grupos ativos de íons hidrogênio, o que pode basicamente garantir que hidrogênio e oxigênio não sejam facilmente interpenetrados no ambiente de produção de hidrogênio por eletrólise de água pura. Portanto, a pureza do hidrogênio obtido por eletrólise PEM para a produção de hidrogênio é relativamente alta.
O hidrogênio está se transformando de uma matéria-prima química em uma fonte de energia secundária, e o grau de integração com a energia renovável será cada vez maior. Esta também é uma direção de desenvolvimento futuro. Após a combinação de hidrogênio e energia renovável, a volatilidade comum e o amplo ajuste de energia da energia renovável têm certos requisitos nos equipamentos de produção de hidrogênio, como a taxa de resposta dinâmica.
Atualmente, a produção de hidrogênio a partir de energia renovável em grande escala usa principalmente a tecnologia de produção de hidrogênio com água eletrolisada alcalina, e alguns projetos de demonstração usam a tecnologia de produção de hidrogênio com água eletrolisada PEM. Isso ocorre principalmente porque há uma lacuna considerável no custo dos dois; ao mesmo tempo, com base em Para a produção de hidrogênio a partir de energia renovável, os custos com eletricidade representam uma proporção considerável dos custos operacionais globais.
Portanto, em termos de cálculos, o equipamento de produção de hidrogênio alcalino tem indicadores econômicos relativamente bons devido ao seu baixo custo e alto desempenho de custo.
Em resumo, a tecnologia de produção de hidrogênio alcalino tem desempenho de custo superior, e a capacidade do equipamento de monômero é maior, podendo hoje chegar a mais de 1.000 metros cúbicos. A produção de hidrogênio em grande escala geralmente usa tecnologia de produção de hidrogênio alcalino.
A tecnologia de produção de hidrogênio PEM tem melhor adaptabilidade de volatilidade, grau relativamente mais alto de integração / acoplamento com energia renovável, melhor compatibilidade ambiental, mas requisitos mais elevados em condições de contorno, portanto, o custo precisa ser bastante reduzido, portanto, o equipamento de produção de hidrogênio PEM pode se adaptar ao futuro perspectivas de desenvolvimento.