長期以來,煤炭、石油等化石燃料的廣泛使用,不僅造成了性的環(huán)境污染。同時,化石燃料的不能再生,還會隨著持續(xù)開采而面臨枯竭。因此,新型清潔能源的開發(fā)與應用是大勢所趨。氫能作為理想的清潔能源之一,將以其優(yōu)異的使用性能在未來能源領域中扮演重要的角色。
作為可代替化石燃料的新能源。氫能具有以下特點:
1、氫的化學能高,1g氫可以放出1.4×105J的熱量,約為1g汽油產(chǎn)生熱量的3倍。(數(shù)據(jù)來源:技術網(wǎng))
2、氫氣在能量轉換過程中,除釋放出巨大的能量外,不產(chǎn)生污染物,不會造成環(huán)境污染,因而被稱為“清潔燃料"。
3、氫的來源非常廣泛。
4、氫的用途極為廣泛。
水電解制氫作為一種將電能直接轉化為氫能的技術,即水分子在直流電作用下被解離生成氧氣和氫氣,分別從電解槽陽極和陰極析出。且根據(jù)電解槽隔膜材料的不同,通常將水電解制氫分為堿性水電解(AE)、質子交換膜(PEM)水電解以及高溫固體氧化物水電解(SOEC)。
其中,固體氧化物電解技術(SOEC)因其工作溫度過高,限制了電解材料的選擇、密封和運行控制,為此始終無得到應用和推廣。堿性電解水(AE)是目前應用較為普遍的電解水制氫方法,但存在污染,效率低等問題。
與上述兩種技術相比,PEM水電解制氫(PEM)能在高電流密度下工作,體積小,效率高,生成的氫氣純度可高達99.999%。區(qū)別于堿性水電解制氫,PEM水電解制氫(PEM)選用具有良好化學穩(wěn)定性、質子傳導性、氣體分離性的全氟磺酸質子交換膜作為固體電解質替代石棉膜,能有效阻止電子傳遞,提高電解槽安全性。
與AE制氫相比,PEM水電解制氫(PEM)工作電流密度更高,總體效率更高,氫氣體積分數(shù)更高,產(chǎn)氣壓力更高,動態(tài)響應速度更快,能適應可再生能源發(fā)電的波動性,被認為是具發(fā)展前景的水電解制氫技術。PEM純水電解制氫采用的是質子膜電解槽,即通過物理分離電解純水,在兩個電解室中分別產(chǎn)生高純氫氣和氧氣。其中高純氫氣作為主要產(chǎn)品,而氧氣則可作為副產(chǎn)品。
為了能夠有效保證電解水的純度,避免水中的其他電解質對電解純水的影響。在制氫過程中,電解的純水需要通過曲線微導力系統(tǒng)來生產(chǎn)。曲線微導力系統(tǒng)能夠與PEM純水電解制氫系統(tǒng)聯(lián)動操作,聯(lián)合控制的工藝操作,不僅能夠高效、穩(wěn)定、安全的生產(chǎn)純水,有效保障電解槽的純水供應,還能實現(xiàn)全自動制水、數(shù)據(jù)遠程上傳。其具有以下技術特點:
1、體積較小,結構合理。
2、操作簡單,并可實現(xiàn)遠程無人值守。
3、制造成本低,生產(chǎn)1m3氫氣的實際耗純水量約為845-880g。
4、制取氫氣純度高達≥99.9995%,整個運行過程無污染,節(jié)能環(huán)保。
隨著能源問題和環(huán)境問題日益嚴重,氫能源已經(jīng)成為我國重要的發(fā)展方向。作為理想的清潔二次能源,氫能將是未來能源結構中具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗弧允貧淠芫G色利用的初衷,積極發(fā)展水電解制氫的綠氫制備技術,才能真正實現(xiàn)與可再生能源的融合發(fā)展。
所有評論僅代表網(wǎng)友意見,與本站立場無關。