Система електролізу Pem

● Не потребує використання електролітів. Це означає, що можна використовувати очищену воду, що є значною перевагою.

Електроліз PEM може працювати в діапазоні густин струму. Як правило, щільність струму в системах електролізу PEM може змінюватися від 0,2 А/см² до 2 А/см² або більше залежно від конкретної конструкції та умов роботи електролізера PEM. Потужність (щільність струму) суттєво впливає на розмір електролізера, тому PEM-електроліз зазвичай має більш компактні розміри порівняно з електролізом лужної води під тиском, що робить його перевагою для застосувань, де ефективність використання простору є ключовим фактором.

● Ще однією великою перевагою є здатність PEM швидко адаптуватися до змінних рівнів потужності за лічені секунди.
Підтримка швидкості деградації перенапруги нижче 100 мВ/рік є загальною метою для систем електролізу PEM. Однак важливо розуміти, що фактична швидкість деградації може змінюватися залежно від експлуатаційних факторів і методів обслуговування. Конструкція та якість електролізера, які визначаються оригінальним виробником, відіграють вирішальну роль у впливі на швидкість деградації. Тому радимо проконсультуватися з виробником електролізера, щоб отримати конкретну інформацію щодо очікуваної швидкості деградації та рекомендованих процедур обслуговування.

● PEM — тверда полімерна електролітна мембрана. Обидві сторони мембрани можуть витримувати велику різницю тиску і мають лише односпрямований вплив на іони водню. Він може безпосередньо відокремлювати водень і кисень, щоб уникнути перехресного газоутворення, і має хорошу безпеку. , Отриманий газ має високу чистоту. Для лужного електролізу використовується рідкий електролізер, а пориста азбестова тканина шляхом просочення стає діафрагмою. Тому повинна бути встановлена ​​сувора система контролю різниці тиску, щоб запобігти витоку повітря в реакційних камерах анода та катода та уникнути нещасних випадків.

● Мембрана електроліту PEM може бути менше 200 мкм, відстань між електродами невелика, це може зменшити робочу напругу та споживання енергії та зробити структуру електролізера більш компактною.

● Вода є як реагентом, так і охолоджуючим середовищем, що усуває потребу в системі охолодження та зменшує об’єм і вагу пристрою. Оскільки електролітична комірка PEM використовує чисту воду як електроліт, запобігає корозії електроліту на корпусі бака, продукт реакції не містить лужного туману, а чистота газу вища.

Лужні електролізери можуть здатися найдоступнішим варіантом - зрештою, лужні електролізери існують десятиліттями довше, ніж PEM. Однак розвиток технології PEM змінив її вартість.

Аналіз обох типів електролізерів показує, що вартість пакета лужного електролізера нижча, ніж PEM. Але коли справа доходить до складності та вартості балансу установки (BOP), оскільки розмір системи збільшується, PEM нижчий, згідно з Інститутом Фраунгофера для систем сонячної енергії ISE. Насправді загальна вартість володіння PEM-електролізером нижча, ніж лужний, причому прогнозисти оцінюють, що витрати на обслуговування PEM становлять одну третину лужного електролізера.

При масштабуванні електролізера PEM має значні економічні переваги в економічному балансі установки. У розрахунку на кіловат, капітальні витрати, пов’язані з лужним електролізером, значно зростають у міру масштабування системи. З PEM є варіанти оптимізації BOP для мінімізації початкових витрат у великих системах понад 10 мегават.

З огляду на вихідний тиск, стандартні лужні електролізери забезпечують вихід при низькому тиску від 1 до 10 бар, що є майже тиском навколишнього середовища. У більшості застосувань водень необхідно додатково стискати для транспортування, зберігання або споживання. З іншого боку, електролізери PEM мають потужність 40 бар – це в 4-40 разів більше, ніж у типовій лужній системі.

Тиск створюється електрохімічним процесом у трубі, тобто PEM уникає стиснення першого ступеня, щоб довести його до 40 бар, і обходить витрати енергії, пов’язані з роботою компресора.

Розчин їдкого електроліту Alkaline також може підвищити його високу ціну. Наприклад, проект тривалістю від 10 до 20- років означає довгострокову необхідність заміни таких частин, як насоси та клапани, або видалення гідроксиду калію з потоків водню чи кисню. Потреба в 3,5 тонни на мегават висококорозійного гідроксиду калію в лужних системах зазвичай потребує значного простору – часто в два-три рази більше, ніж у системі PEM для аналогічної продуктивності. Будь-які втрати в просторі можуть призвести до втрат доходу.