Электролиз высокого давления - High-pressure electrolysis
Электролиз под высоким давлением ( HPE ) - это электролиз воды путем разложения воды (H 2 O) на кислород (O 2 ) и газообразный водород (H 2 ) из-за прохождения электрического тока через воду. Отличие от стандартного электролизера с протонообменной мембраной заключается в выходе сжатого водорода около 12–20 мегапаскалей (120–200 бар) при 70 ° C. За счет повышения давления водорода в электролизере отпадает необходимость во внешнем компрессоре водорода , среднее потребление энергии на сжатие с внутренним перепадом давления составляет около 3%.
Подходы
Поскольку требуемая мощность сжатия для воды меньше, чем для водородного газа, вода нагнетается до высокого давления, в другом подходе используется перепад давления . Также важно, чтобы блоки электролизеров могли принимать колеблющуюся электрическую мощность, например, при использовании возобновляемых источников энергии . Затем это дает возможность помочь с балансировкой сети и хранением энергии .
Электролиз сверхвысокого давления
Электролиз сверхвысокого давления - это электролиз высокого давления, работающий при давлении 340–690 бар (5 000–10 000 фунтов на кв. Дюйм). При сверхвысоком давлении растворимость в воде и перекрестная проницаемость через мембрану H 2 и O 2 влияют на чистоту водорода , модифицированные PEM используются для уменьшения перекрестной проницаемости в сочетании с каталитическими рекомбинаторами H 2 / O 2 для поддержания уровней H 2. в уровнях O 2 и O 2 в H 2 при значениях, совместимых с требованиями водородной безопасности .
Исследовать
Министерство энергетики США считает , что электролиз высокого давления, при поддержке проводимых исследований и разработок, будет способствовать созданию благоприятных и принятию технологий , где водород является носителем энергии между возобновляемых энергоресурсов и потребителей экологически чистой энергии.
Электролиз под высоким давлением исследуется Министерством энергетики для эффективного производства водорода из воды. Целевой показатель на 2005 г. составляет 4,75 долл. США за 1 г Н 2 при эффективности 64%. Общая цель Министерства энергетики США на 2010 год составляет 2,85 доллара США за 1 г Н 2 при эффективности 75%. По состоянию на 2005 год Министерство энергетики выделило на исследования в общей сложности 1 563 882 доллара США.
Компания Mitsubishi реализует такую технологию в своем проекте водородного генератора высокого давления (HHEG).
Forschungszentrum Jülich в Юлихе, Германия, в настоящее время изучает возможность снижения затрат на компоненты, используемые в электролизе PEM под высоким давлением в проекте EKOLYSER. Основная цель этого исследования - повысить производительность и чистоту газа, снизить стоимость и объем дорогостоящих материалов и достичь целей в области альтернативной энергетики, поставленных правительством Германии на 2050 год в Энергетической концепции, опубликованной в 2010 году.
ThalesNano Energy выпустила лабораторный водородный генератор высокого давления (100 бар) в качестве замены водородных баллонов в химических лабораториях.