PEM hidrogeno ekoizpen elektrolizatzailearen osaera eta lan printzipioa

Proton Exchange mintz (PEM) ur elektrolisiaTeknologiak DCko potentzia txikiko kontsumoaren, uneko dentsitate altuaren, elektrolizatzailearen bolumenaren abantailak ditu, eragiketa handiko presioa eta presio diferentzialaren funtzionamendua, potentzia zabaleko doikuntza-tartea eta abar. Eolikoki potentzia eta potentzia fotovoltaikoarentzako egokitzapen ona du, eta azken urteotan azkar garatu da.

-APEM elektrolizproaPEM Ura Elektrolisi Hidrogeno Gailuaren oinarrizko zatia da. Bere osagai nagusiak konpresio plakak, plaka bipolarrak, gasaren difusio geruzak, anodoak eta katodoak etamintz elektrodoen muntaketak(Mea). PEM elektrolizatzailearen osagaien materialak eta funtzioak ulertuz, punta-puntako teknologia hau eta energia garbiaren arloan bere eginkizuna sakondu dezakegu.

KonposizioaPEM elektrolizproa

Goitik beherako pem elektrolizatzailearen osagaien izenak hauek dira:

Bolt, konpresio plaka, isolamendu geruza,Plaka bipolarra, isolamendu gomazko eraztuna, titaniozko sarea (2 geruza),titaniozko sentitua, mintz elektrodoa, titaniozko sentitua, titaniozko sarea (2 geruza), isolamendu gomazko eraztuna, elektrodo plaka, isolamendu geruza, konpresio plaka

1.Compresio plaka

Konpresio plaka aluminiozko aleazioz egina dago eta elektrolizatzaile osoa konpontzeko erabiltzen da.

2.Sintzea gomazko eraztuna

Presio plateraren azpian dagoen hurrengoa isolamendu gomazko eraztuna da, isolamendu eta zigilatzeko propietateak dituena.

3.Bipolar plaka (BPP)

Plaka bipolarra (BPP) bereizgailu laua da (metalezko sarearekin edo pantaila-lerroarekin edo metalezko banatzailearekin, grabatutako fluxu-eremuko kanalekin edo metalezko bereizgailuekin batera) serieko elektrolitikoko unitate anitz pilatzeko erabiltzen da. Bereiztu aldameneko unitateak eta egin lotura elektronikoak. Erresistentzia baxua eta egonkortasun mekaniko eta kimiko eta kimiko altua izan behar du, fluidoen banaketa eta eroankortasun termiko handia, bero transferentzia sustatzen ere laguntzen du.

Titanioa, oro har, punta-puntako materiala da, bere indar bikaina, erresistentzia txikia, eroankortasun termiko altua eta hidrogeno txikiko iragazkortasuna direla eta. Hala ere, titanioa korrosioarekiko susmagarria da, batez ere anodearen aldean, potentzialak 2V gainditu dezakeenean, gainazaleko oxidoaren metaketa, eta horrek harremanetarako erresistentzia areagotzen du eta eroankortasun termikoa murrizten du. Hori ekiditeko, platinozko estaldura mehe bat aplika daiteke gainazalarekiko erresistentzia murrizteko.

4.Silicone Eraztuna

Hau silikonazko eraztuna da zigilatzeko eta fluidoen garraioaren propietateak dituena.

5.Gas Difusio Geruza (GDL)

Gasaren difusio geruza edo GDL edo PTL bildumagilea, MEA eta BPP arteko eroale elektroniko gisa jokatzen du, elektrodoaren eta BPPren arteko likido eta gasaren transferentzia eraginkorra bermatuz.

Anodoan, ura likidoa BPPren kanaletatik gaur egungo bildumaren bidez garraiatzen da mintzaren katalizatzailearen geruzara, non ura oxigeno eta protosetan deskonposatzen den, eta hemen sortutako oxigenoa uneko biltzailearen bidez fluxu kanaletan difusioan difusioan.

Katodean, ur likidoa eta hidrogenoa mintzatik eramaten dira BPPren kanaletara uneko bildumagilearen bidez. Elektroiak katalizatzailearen geruzatik abiatzen dira anode aldean, egungo bildumagora eta BPP zeharkatu eta, ondoren, katediko aldera iritsi. PEM elektrolizatzaileetan, beste material batzuk erabili behar dira anodoaren potentziala karbono materialak oxidatzeko nahikoa handia delako. Titanioa anodiko uneko bildumaren aukera izan ohi da.

6.mEmbrane elektrodoen muntaketa (mea)

MEA protoi zuzendaritzako mintz batek osatzen du, hau da, elektrokatalizazio geruza porotsuekin estalita, bai anodoan bai katoduetan. Elektrolizatzailearen oinarrizko osagaia da. Ura hidrogeno gaseosoan eta oxigenoetan deskonposatzen da korronte elektrikoaren ekintzapean. Anodoan, ura oxigeno eta protosetan oxidatzen da. Protoi hidratatuak katodura migratzen dira. Elektroiak katodura isurtzen dira kanpoko zirkuitu baten bidez.

Katodetan, protoi elektroiak irabazten dira eta hidrogenoa eratzeko murrizten dira. Iridium oxidoa, oro har, PEM uraren elektrolisian katalizatzaile aurreratuena da. Trantsizio bakarreko oxidoen artean, Ruo2-k oer jarduera altuena du, baina ezegonkorra da elektrolizzeren baldintzetan. IRO2 Ruo2 baino zertxobait aktiboagoa da, baina korrosioaren aurkako erresistentzia handiagoa du.

PEM elektrolizatzailearen funtzionamendu printzipioa

Ura plaka bipolarrean sartzen da ur sarreratik, eta ondoren gasaren difusio geruzan sartzen da eta azkenik protoi truke mintzara sartzen da. Korrontea eta tentsioa sartuz, ura protoi h + eta bi o2 deskargatzen da elektrodoaren protoi truke-mintzarekin harremanetan jarriz. O2- Elektroiak galtzen ditu O2 eratzeko.

Galdutako elektroiak katodura iristen dira zirkuituaren bidez, eta H + katodora iristen da protoi mintzaren bidez, eta bertan elektroiekin konbinatzen da H2 eratzeko.

Anodoak oxigenoa sortzen du eta katodoak hidrogenoa sortzen du. Anodean sortutako oxigenoa antsiko hodiaren bidez ateratzen da, katodoan ekoitzitako hidrogenoa katodo hodian zehar ateratzen den bitartean, eta, ondoren, gasaren bereizgailura igotzen da gasa osatzeko.