Производство водорода из электролитической воды в Чэнду имеет характеристики зеленой защиты окружающей среды, гибкости производства, высокой чистоты (до 99,9%) и побочного производства высокоценного кислорода, его удельное потребление энергии составляет около 4 - 5 кВтч / кубический водород, стоимость производства водорода сильно зависит от цен на электроэнергию, цена на электроэнергию составляет более 70% от общей стоимости. Считается, что при цене электроэнергии ниже 0,3 юаня / кВт - ч стоимость производства водорода из электролитической воды будет близка к стоимости производства водорода из традиционных ископаемых источников энергии.
Электролитическая вода производит водород под действием электричества постоянного тока, через электрохимический процесс молекулы воды диссоциируются в водород и кислород, соответственно, в инь и ян полюса выделения. В настоящее время электролитические гидролизные установки в основном включают щелочные гидролизеры (AE) и протонные мембранные гидролизеры (PEM).
Химическая реакция электролитической воды на водород выглядит следующим образом:
Катод: 4H2O + 4e = 2H2 ↑ + 4OH -
Анолы: 4OH - 4e = 2H2O + O2 ↑
Общая реакция: 2H2O = 2H2 ↑ + O2 ↑
1. Электролиз щелочной жидкости
Технология щелочных электролизеров. Для зрелости, низкая себестоимость производства, большой диапазон пропускной способности выработки газа, простой процесс, низкая стоимость, простота обслуживания, в настоящее время используется в больших масштабах. Обычно плотность рабочего тока в щелочных жидких электролитных ваннах составляет около 0,25 А / см2, энергоэффективность обычно составляет около 60% - 70%, а выработка газа в автономном режиме может достигать 1000 Нм3 / ч.

Технология водного электролиза щелочной жидкости состоит в использовании водяного раствора KOH, NaOH в качестве электролита, с использованием асбестовой ткани, волокнистой диафрагмы из полифенилового эфира и т. Д. В качестве диафрагмы, под действием постоянного тока, вода электролизуется, образуя водород и кислород. Выпущенные газы требуют удаления щелочного тумана. Электролиз щелочной жидкости был индустриализован в середине 20 - го века. Технология более зрелая и имеет срок службы до 15 лет.
Электролизер щелочной жидкости трудно быстро закрыть или запустить, а скорость производства водорода трудно быстро регулировать. Кроме того, необходимо постоянно поддерживать равновесие давления по обе стороны анода и катода электролитического бассейна, чтобы предотвратить смешивание водородного кислорода через пористую асбестовую пленку, которая вызывает взрыв.
Таким образом, щелочные жидкие электролизеры с возобновляемыми источниками энергии с быстрой волатильностью имеют определенные трудности.
2. мембрана протонного обмена (PEM) электролитическая вода для получения водорода
ПЭМ - электролиз, замена асбестовой пленки протонной мембраной, проводимость протонов и изоляция газов с обеих сторон электрода, что позволяет избежать недостатков, связанных с использованием щелочного жидкого электролита в щелочной ванне.
Плотность рабочего тока в электролизере PEM обычно выше 1A / cm2, по крайней мере, в четыре раза больше, чем в щелочной ванне, имеет высокую эффективность, высокую чистоту газа, зеленую окружающую среду, низкое энергопотребление, отсутствие щелочи, небольшой размер,... Надежность, более высокое давление выработки газа и другие преимущества. В настоящее время эта технология не является крупномасштабной коммерциализацией в Китае, внутренняя отдельная станция имеет меньший объем производства газа, срок службы менее 10 000 часов.
Основные компоненты типичного гидролизного бассейна PEM включают экстремальную пластину инь - ян, диффузионный слой анодного газа, каталитический слой анода и мембрану протонного обмена. По сравнению с щелочным водным электролизом, система гидролиза PEM не требует дещелочения, запас регулирования давления больше. В начале коммерциализации стоимость ПЭМ была сосредоточена в основном на самом ПЭМ - электролизере. Повышение плотности работающего тока может снизить инвестиции в электролизное оборудование. Кроме того, плотность рабочего тока в широком диапазоне лучше сочетается с волатильностью возобновляемых источников энергии. Считается, что в настоящее время... перспективные технологии гидроэлектролиза.