Hệ thống sản xuất hydro điện phân nước kiềm chủ yếu bao gồm thân máy điện phân kiềm và hệ thống phụ trợ BOP (Balance of Plant). Sản xuất hydro điện phân nước kiềm là quá trình sản xuất hydro bằng cách điện phân nước trong môi trường điện phân kiềm. Chất điện phân thường là dung dịch kali hydroxit (KOH) có nồng độ khoảng 31% hoặc dung dịch natri hydroxit (NaOH) có nồng độ 26,5%.

Thân máy điện phân kiềm được lắp ráp từ các bộ phận như tấm cuối, tấm điện cực và điện cực. Khi sản xuất hydro, các phân tử nước bên trong máy điện phân kiềm nhận electron ở catốt để tạo thành khí hydro và ion hydroxide (OH?). Các ion hydroxide này đi qua màng đến anot. Dưới điện áp được áp dụng, chúng phản ứng để tạo thành khí oxy và nước. Điện cực niken, màng ngăn niken và miếng đệm kín là những vật liệu chính cho máy điện phân kiềm. Trong số đó, điện cực niken là vật liệu chính mà DONGSHENG tái chế và là một trong những vật liệu kim loại quý chính trong thiết bị sản xuất hydro.

Máy điện phân PEM là bộ phận cốt lõi của thiết bị sản xuất hydro điện phân nước PEM

Thông thường, một bình điện phân pem có hàng chục đến hàng trăm cell điện phân. Bình điện phân pem chủ yếu bao gồm màng trao đổi proton (PEM), các lớp xúc tác catốt/anot, các lớp khuếch tán khí (GDL) và các tấm lưỡng cực. Quá trình sản xuất hydro trong bình điện phân pem nói chung là: nước đi qua tấm lưỡng cực vào lớp khuếch tán khí rồi đến màng trao đổi proton. Sau khi áp dụng dòng điện và điện áp, nước phân tách thành các proton (H2O) và các ion oxy (O2O). Các ion oxy giải phóng các electron để tạo thành khí oxy, được đưa ra qua ống anot. Các proton đi qua màng proton đến catốt, tại đây chúng kết hợp với các electron để tạo thành khí hydro, được đưa ra qua ống catốt đến bộ tách khí-lỏng.

So sánh ba loại máy điện phân trong thiết bị sản xuất hydro

1, Máy điện phân kiềm có tốc độ sản xuất hydro cao và ổn định, tuổi thọ lên tới 200.000 giờ, thích hợp cho sản xuất hydro quy mô lớn, chi phí thấp.

2, Máy điện phân Pem: Thời gian khởi động nhanh nhất. Vì hoạt động trong môi trường có tính axit và oxy hóa cao nên loại thiết bị sản xuất hydro này phải dựa vào các kim loại quý như iridi, bạch kim và titan. Chi phí sản xuất hydro của nó cao nhất trong ba loại. Do đó, nó phù hợp hơn cho các ứng dụng nhỏ cần phản ứng nhanh.

3, máy điện phân soec: Cần làm việc ở nhiệt độ cao. Mặc dù mức tiêu thụ năng lượng để sản xuất hydro là thấp nhất, nhưng tốc độ sản xuất hydro và tuổi thọ sử dụng không cao bằng máy điện phân kiềm. Chi phí đầu tư và bảo trì cũng tương đối cao. Do đó, nó không phù hợp cho các ứng dụng thương mại.

Do thiết bị sản xuất hydro sử dụng bộ điện phân PEM làm lõi nhỏ hơn, nhẹ hơn và các bộ phận kim loại quý có giá trị tái chế cao hơn nên DONGSHENG có thể cung cấp các giải pháp tái chế chuyên nghiệp tùy chỉnh cho loại thiết bị này.