Система за електролиза Pem

● Не налага използването на електролити. Това означава, че може да се използва пречистена вода, отбелязвайки значителна полза.

PEM електролизата може да работи в диапазон от плътности на тока. Обикновено плътността на тока в PEM системите за електролиза може да варира от толкова ниска като 0,2 A/cm² до толкова висока, колкото 2 A/cm² или повече, в зависимост от конкретния дизайн и работни условия на PEM електролизера. Капацитетът (плътността на тока) значително влияе върху размера на електролизера и следователно PEM електролизата обикновено предлага по-компактен отпечатък в сравнение с електролизата с алкална вода под налягане, което я прави изгодна за приложения, където ефективността на пространството е ключов фактор.

● Друго голямо предимство е способността на PEM бързо да се адаптира към променливи нива на мощност за секунди.
Поддържането на скорост на разграждане на свръхнапрежението под 100 mV/година е обща цел за PEM електролизни системи. Важно е обаче да се признае, че действителната скорост на разграждане може да варира в зависимост от оперативните фактори и практиките за поддръжка. Конструкцията и качеството на електролизера, които се определят от оригиналния производител, играят решаваща роля за повлияване на степента на разграждане. Поради това е препоръчително да се консултирате с производителя на електролизера за конкретна информация относно очакваните скорости на разграждане и препоръчителните процедури за поддръжка.

● PEM е твърда полимерна електролитна мембрана. Двете страни на мембраната могат да издържат на голяма разлика в налягането и имат само еднопосочен проводящ ефект върху водородните йони. Той може директно да разделя реагентите водород и кислород, за да избегне кръстосано обгазяване и има добра безопасност. , Продуктът газ има висока чистота. За алкална електролиза се използва течна електролитна клетка и порестата азбестова тъкан се превръща в диафрагма чрез импрегниране. Следователно трябва да се инсталира стриктна система за контрол на разликата в налягането, за да се гарантира, че няма изтичане на въздух в реакционните камери на анода и катода и да се избегнат инциденти, свързани с безопасността.

● PEM електролитната мембрана може да бъде по-малка от 200 μm, разстоянието между електродите е малко, може да намали работното напрежение и консумацията на енергия и да направи структурата на електролитната клетка по-компактна.

● Водата е едновременно реагент и охлаждаща среда, което елиминира необходимостта от охладителна система и намалява обема и теглото на устройството. Тъй като PEM електролитната клетка използва чиста вода като електролит, се избягва корозията на електролита към тялото на резервоара, реакционният продукт не съдържа алкална мъгла и чистотата на газа е по-висока.

Алкалните електролизатори може да изглеждат като най-достъпната опция - в крайна сметка алкалните съществуват от десетилетия по-дълго от PEM. Прогресията в PEM технологията обаче промени цената й.

Анализът на двата типа електролизери показва, че цената на стека на алкалния електролизатор е по-ниска от PEM. Но когато става въпрос за сложността и цената на баланса на инсталацията (BOP), тъй като размерът на системата се увеличава, PEM е по-нисък, според Института Fraunhofer за слънчеви енергийни системи ISE. Всъщност общата цена на притежание на PEM електролизатор е по-ниска от тази на алкалния, като прогнозите изчисляват, че разходите за обслужване на PEM са една трета от алкалните.

При мащабиране на електролизатор, PEM има значителни предимства в разходите в баланса на икономиката на завода. На базата на киловат, капиталовите разходи, свързани с алкален електролизатор, се увеличават значително с мащабирането на системата. С PEM има опции за рационализиране на BOP за минимизиране на първоначалните разходи в по-големи системи над 10 мегавата.

Когато се има предвид изходното налягане, стандартните алкални електролизатори осигуряват изход при ниско налягане от 1 до 10 бара, което е почти налягане на околната среда. За повечето приложения водородът трябва да бъде допълнително компресиран за транспортиране, съхранение или консумация. От друга страна, електролизерите PEM имат мощност от 40 бара – това е 4 до 40 пъти повече от типична алкална система.

Налягането се генерира от електрохимичния процес в стека, което означава, че PEM избягва компресията на първия етап, за да достигне до 40 бара, и заобикаля енергийните разходи, свързани с работата на компресора.

Разяждащият електролитен разтвор на Alkaline също може да повиши високата си цена. Например, проект от 10 до 20- години означава дългосрочна необходимост от подмяна на части като помпи и клапани или отстраняване на калиев хидроксид от потоците водород или кислород. Изискването от 3,5 тона на мегават за силно корозивен калиев хидроксид в алкалните системи обикновено води до значителни изисквания за пространство – често два до три пъти повече от пространството на PEM система за подобна мощност. Всякакви загуби в пространството могат да доведат до загуби на приходи.