Hidrogen istehsalı texnologiyasının inkişafı və iqtisadi təhlil - Qələvi elektrolitik hüceyrədə hidrogen istehsalı

Qələvi hüceyrə hidrogen istehsalı nisbətən yetkin elektrolitik hidrogen istehsalı texnologiyasıdır. Qələvi hüceyrə təhlükəsiz və etibarlıdır, ömrü 15 ildir və kommersiya məqsədləri üçün geniş istifadə olunur.Qələvi hüceyrənin iş səmərəliliyi ümumiyyətlə 42% ~ 78% təşkil edir.Son bir neçə ildə qələvi elektrolitik hüceyrələr iki əsas aspektdə irəliləyiş əldə etmişlər. Bir tərəfdən, təkmilləşdirilmiş hüceyrə səmərəliliyi yaxşılaşdırılıb və elektrik istehlakı ilə bağlı əməliyyat xərcləri azaldılıb.Digər tərəfdən, əməliyyat cərəyanı sıxlığı artır və investisiya dəyəri azalır.

Qələvi elektrolizatorun iş prinsipi şəkildə göstərilmişdir.Batareya hava keçirməyən diafraqma ilə ayrılmış iki elektroddan ibarətdir.Batareya qurğusu ion keçiriciliyini maksimum dərəcədə artırmaq üçün yüksək konsentrasiyalı qələvi maye elektrolit KOH (20% - 30%) ilə batırılır. NaOH və NaCl məhlulları da elektrolitlər kimi istifadə oluna bilər, lakin onlar ümumiyyətlə istifadə edilmir. Elektrolitlərin əsas çatışmazlığı onların aşındırıcı olmasıdır.Hüceyrə 65 °C ilə 100 °C arasında bir temperaturda işləyir. Hüceyrənin katodu hidrogen əmələ gətirir və nəticədə yaranan OH - diafraqma vasitəsilə anoda axır və burada yenidən birləşərək oksigen istehsal edir.

Qabaqcıl qələvi elektrolitik hüceyrələr geniş miqyaslı hidrogen istehsalı üçün uyğundur. Bəzi istehsalçılar tərəfindən hazırlanmış qələvi elektrolitik elementlər 2150 ~ 3534 kVt müvafiq enerji istehlakı ilə (500 ~ 760 Nm3/saat) çox yüksək hidrogen istehsal gücünə malikdir.Təcrübədə yanan qaz qarışıqlarının yaranmasının qarşısını almaq üçün hidrogen çıxışı nominal diapazondan 25% -dən 100% -ə qədər məhdudlaşdırılır, maksimum icazə verilən cərəyan sıxlığı təxminən 0,4A/sm2, iş temperaturu 5 ilə 100°C arasında, və maksimum elektrolitik təzyiq 2,5-3,0 MPa-ya yaxındır.Elektrolitik təzyiq çox yüksək olduqda, investisiya dəyəri artır və zərərli qaz qarışığının əmələ gəlməsi riski əhəmiyyətli dərəcədə artır.Heç bir köməkçi təmizləyici qurğu olmadan qələvi hüceyrə elektrolizi nəticəsində əldə edilən hidrogenin saflığı 99%-ə çata bilər.Qələvi elektrolitik hüceyrə elektrolitik su təmiz olmalıdır, elektrodu qorumaq və təhlükəsiz işləmək üçün suyun keçiriciliyi 5S / sm-dən azdır.