Diferencia entre la tecnología generadora de hidrógeno PEM y ALK
Actualmente, existen tecnologías de producción de hidrógeno alcalino (generador de hidrógeno ALK) y tecnologías de producción de hidrógeno de agua pura (PEM) (generador de hidrógeno PEM) que tienen un grado relativamente alto de comercialización y una amplia gama de aplicaciones. El generador de hidrógeno alcalino tradicional es esencialmente diferente del generador de hidrógeno PEM, principalmente en términos de diafragma, electrodo, estructura, entorno de electrólisis, conducción eléctrica, respuesta dinámica, etc.
En términos de tecnología de membranas, el generador de hidrógeno alcalino tradicional utiliza membranas microporosas de nivel no molecular, mientras que la tecnología de producción de hidrógeno PEM utiliza membranas de intercambio de protones. Desde la perspectiva de la seguridad, el generador de hidrógeno PEM es relativamente mejor y es más fácil obtener gas con mayor pureza.
En términos de electrodos, el equipo de producción de hidrógeno PEM es caro porque utiliza más metales preciosos; Los equipos de producción de hidrógeno alcalino generalmente rara vez usan metales preciosos, pero si desea obtener una mayor densidad eléctrica o un mejor sobrepotencial, puede agregar metales preciosos.
En términos de estructura de electrodos, la tecnología de producción de hidrógeno PEM utiliza una estructura de espacio cero, que es equivalente a reducir la resistencia de contacto; La producción de hidrógeno alcalino tiene una estructura de espaciado, y todavía puede haber cierta resistencia entre ellos, por lo que la diferencia de densidad de corriente entre los dos lados es relativamente grande y la tasa de conversión también tiene una cierta diferencia. El sistema de producción de hidrógeno PEM puede obtener una mayor densidad de corriente, entre las cuales la densidad de corriente de los equipos comerciales puede alcanzar 1,5-2A / cm2; mientras que la densidad actual de la tecnología de producción de hidrógeno alcalino es generalmente de aproximadamente 0.3-0.5A / cm2, entonces todo el equipo tiene un peso. Habrá una gran diferencia en tamaño y capacidad.
En términos de entorno de electrólisis, el generador de hidrógeno de electrólisis alcalina produce hidrógeno en un entorno de lejía del 25% al 30%. La producción de hidrógeno por electrólisis PEM adopta una estructura de espacio cero, por lo que no requiere electrolito y se puede realizar en agua pura. Por lo tanto, en términos de respeto al medio ambiente, la producción de hidrógeno por electrólisis PEM es superior a la producción de hidrógeno por electrólisis alcalina.
En términos de conducción eléctrica, la producción de hidrógeno por electrólisis alcalina se completa principalmente con el movimiento de iones positivos y negativos; mientras que la producción de hidrógeno por electrólisis PEM se completa básicamente con los grupos activos de iones de hidrógeno, que básicamente pueden garantizar que el hidrógeno y el oxígeno no se interpenetran fácilmente en el entorno de producción de hidrógeno por electrólisis de agua pura. Por tanto, la pureza del hidrógeno obtenido por electrólisis PEM para la producción de hidrógeno es relativamente alta.
El hidrógeno se está transformando de una materia prima química a una fuente de energía secundaria, y el grado de integración con las energías renovables será cada vez mayor. Esta es también una dirección de desarrollo futuro. Después de la combinación de hidrógeno y energía renovable, la volatilidad común y el amplio ajuste de potencia de la energía renovable tienen ciertos requisitos en los equipos de producción de hidrógeno, como la tasa de respuesta dinámica.
En la actualidad, la producción de hidrógeno a partir de energía renovable a gran escala utiliza principalmente tecnología de producción de hidrógeno de agua electrolizada alcalina, y algunos proyectos de demostración utilizan tecnología de producción de hidrógeno de agua electrolizada PEM. Esto se debe principalmente a que existe una brecha considerable en el costo de los dos; Al mismo tiempo, en base a Para la producción de hidrógeno a partir de energía renovable, los costos de electricidad representan una proporción considerable de los costos operativos generales.
Por lo tanto, en términos de cálculos, el equipo de producción de hidrógeno alcalino tiene indicadores económicos relativamente buenos debido a su bajo costo y alto rendimiento de costo.
En resumen, la tecnología de producción de hidrógeno alcalino tiene un rendimiento de costos más alto, y la capacidad del equipo de monómero es mayor, que actualmente puede alcanzar más de 1,000 metros cúbicos. La producción de hidrógeno a gran escala generalmente utiliza tecnología de producción de hidrógeno alcalino.
La tecnología de producción de hidrógeno PEM tiene una mejor adaptabilidad a la volatilidad, un grado relativamente más alto de integración / acoplamiento con energía renovable, mejor respeto al medio ambiente, pero requisitos más altos en las condiciones límite, por lo que el costo debe reducirse en gran medida, por lo que los equipos de producción de hidrógeno PEM pueden adaptarse al futuro. perspectivas de desarrollo.