Электролиз высокого давления
Электролиз высокого давления ( HPE ) представляет собой электролиз воды путем разложения воды (H 2 O) в кислород (O 2 ) и газовый водород (H 2 ) из-за прохождения электрического тока через воду. [ 1 ] Разница со стандартной протонной обменной мембраной (PEM) электролицером является сжатый выход водорода около 12–20 мегапаскалов (120–200 бар) [ 2 ] и 70 ° С [ 3 ] Давивая водород в электролизере, необходимость в внешнем водородном компрессоре устранена, среднее потребление энергии для внутреннего сжатия дифференциального давления составляет около 3%. [ 4 ]
Подходы
[ редактировать ]Поскольку требуемая мощность сжатия для воды меньше, чем для водородного газа, вода перекачивается до высокого давления, [ 5 ] В другом подходе дифференциальное давление . используется [ 6 ] Существует также значение , чтобы стеки электролизеров могли принять колеблющийся электрический ввод, такой как тот, который обнаружен с возобновляемыми источниками энергии . [ 7 ] Затем это позволяет помочь с балансировкой сетки и накоплением энергии .
Электролиз сверхвысокого давления
[ редактировать ]Электролиз сверхвысокого давления представляет собой электролиз высокого давления, работающий при 340–690 барх (5000–10 000 фунтов на квадратный дюйм). [ 8 ] При сверхвысоком давлениях растворимость воды и перекрестная промежутация на мембране H 2 и O 2 влияют на чистоту водорода , модифицированные PEM используются для снижения перекрестного осуществления в комбинации с каталитическими H 2 /O 2 рекомбинерами H 2 для поддержания уровней O 2 и O 2 В уровнях в H 2 в значениях, совместимых с требованиями безопасности водорода . [ 9 ] [ 10 ]
Исследовать
[ редактировать ] | Эта статья должна быть обновлена . ( Январь 2021 г. ) |
США DOE считает, что электролиз высокого давления, поддерживаемый текущими исследованиями и разработками, будет способствовать обеспечению и принятию технологий, в которых водород является энергетическим носителем между ресурсами возобновляемых источников энергии и потребителями чистой энергии. [ 11 ]
Электролиз высокого давления исследуется DOE для эффективной продукции водорода из воды. Общая сумма целевого в 2005 году составляет 4,75 долл. США за GGE H 2 с эффективностью 64%. [ 10 ] Общая цель DOE в 2010 году составляет 2,85 долл. США за GGE H 2 с эффективностью 75%. [ 11 ] По состоянию на 2005 год Министерство энергетики предоставило в общей сложности 1 563 882 долл. США для исследований. [ 10 ]
Mitsubishi занимается такой технологией благодаря своим проекту генератора водорода (HHEG) высокого давления. [ 12 ]
Forschungszentrum Jülich, в Юлихе Германия, в настоящее время изучает снижение затрат компонентов, используемых в электролизе PEM высокого давления в Ekolyser [ 13 ] проект. Основной целью этого исследования является повышение производительности и чистоты газа, снизить стоимость и объем дорогих материалов и достичь альтернативных энергетических целей, установленных правительством Германии на 2050 год, в энергетической концепции, опубликованной в 2010 году. [ 14 ] [ 15 ]
Энергия Thalesnano высвобождала генератор водорода высокого давления в лабораторном масштабе (100 бар) в качестве замены водородных цилиндров в химических лабораториях. [ 16 ]
Коммерческие продукты
[ редактировать ]Honda установила свою интеллектуальную водородную станцию (SHS) в Лос -Анджелесе для использования автомобилями топливных элементов. [ 17 ]
Смотрите также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Электролиз высокого давления» . Архивировано из оригинала на 2009-05-02 . Получено 2009-01-06 .
- ^ 2001 Высокий электролиз давления-ключевая технология для эффективного H.2 [ Постоянная мертвая ссылка ]
- ^ «Исследования водородного компрессора на основе протонной обменной мембраны» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-07-25 . Получено 2009-04-13 .
- ^ 2003-Phoebus-Pag.9 Архивировал 2009-03-27 на The Wayback Machine
- ^ Прогнозирование производственной мощности для водорода высокого давления с помощью электролиза высокого давления
- ^ Дифференциальное давление
- ^ "Электролизерные стеки | Itm Power" . Архивировано с оригинала 2013-05-12 . Получено 2013-05-20 .
- ^ XI.13 Высокоэффективное, сверхвысокое электролиз давления с прямой связью с фотоэлектрическими массивами (проект фазы II) ( доступно здесь архивировано 2021-04-21 на машине Wayback, доступ к 2008-08-9.)
- ^ Аспекты безопасности водорода, связанные с электролизом воды с высоким давлением [ Постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в 2005 DOE H2 Обзор щелочной щелочной, электролиз высокого давления. ( Доступно здесь по состоянию на 2008-08-9.)
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный Щелочный электролиз высокого давления ( доступный здесь доступ к 2008-08-9.)
- ^ Mitsubishi Monitor August и сентябрь 2004 года ( доступно здесь по состоянию на 2008-08-9.)
- ^ «Исследовательский центр Юлих Эколизер Проект» . Получено 27 мая 2013 года .
- ^ «Энергетическая концепция федерального правительства 2010 года и энергетического перехода 2011» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2013-02-26.
- ^ Кармо, м; Фриц Д; Mergel J; Столтен Д. (2013). «Комплексный обзор электролиза PEM Water». Журнал водородной энергии . 38 (12): 4901. DOI : 10.1016/j.ijhydene.2013.01.151 .
- ^ «Генератор водорода и технология клеток CO2» .
- ^ «Умная водородная станция» .