हाइड्रोजन उत्पादन प्रौद्योगिकी और आर्थिक विश्लेषण की प्रगति - क्षारीय इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में हाइड्रोजन उत्पादन

क्षारीय सेल हाइड्रोजन उत्पादन एक अपेक्षाकृत परिपक्व इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन उत्पादन तकनीक है। एल्कलाइन सेल 15 साल के जीवन काल के साथ सुरक्षित और विश्वसनीय है, और इसका व्यावसायिक रूप से व्यापक रूप से उपयोग किया गया है।क्षारीय सेल की कार्य क्षमता आम तौर पर 42% ~ 78% है।पिछले कुछ वर्षों में, क्षारीय इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं ने दो मुख्य पहलुओं में प्रगति की है। एक ओर, बेहतर सेल दक्षता में सुधार हुआ है और बिजली की खपत से जुड़ी परिचालन लागत कम हो गई है।दूसरी ओर, ऑपरेटिंग वर्तमान घनत्व बढ़ता है और निवेश लागत घट जाती है।

क्षारीय इलेक्ट्रोलाइज़र का कार्य सिद्धांत चित्र में दिखाया गया है।बैटरी में एयर-टाइट डायाफ्राम द्वारा अलग किए गए दो इलेक्ट्रोड होते हैं।आयनिक चालकता को अधिकतम करने के लिए बैटरी असेंबली को क्षारीय तरल इलेक्ट्रोलाइट KOH (20% से 30%) की उच्च सांद्रता में डुबोया जाता है। NaOH और NaCl समाधानों का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट्स के रूप में भी किया जा सकता है, लेकिन इनका आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट्स का मुख्य नुकसान यह है कि वे संक्षारक होते हैं।सेल 65 डिग्री सेल्सियस से 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर काम करता है। सेल का कैथोड हाइड्रोजन का उत्पादन करता है, और परिणामस्वरूप ओएच - डायाफ्राम के माध्यम से एनोड में प्रवाहित होता है, जहां यह ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए पुनः संयोजित होता है।

उन्नत क्षारीय इलेक्ट्रोलाइटिक सेल बड़े पैमाने पर हाइड्रोजन उत्पादन के लिए उपयुक्त हैं। कुछ निर्माताओं द्वारा बनाई गई क्षारीय इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं में 2150 ~ 3534 किलोवाट की इसी बिजली खपत के साथ (500 ~ 760 एनएम 3/एच) पर बहुत अधिक हाइड्रोजन उत्पादन क्षमता होती है।व्यवहार में, ज्वलनशील गैस मिश्रण के निर्माण को रोकने के लिए, हाइड्रोजन उपज रेटेड रेंज के 25% से 100% तक सीमित है, अधिकतम स्वीकार्य वर्तमान घनत्व लगभग 0.4A/cm2 है, ऑपरेटिंग तापमान 5 से 100 डिग्री सेल्सियस है, और अधिकतम इलेक्ट्रोलाइटिक दबाव 2.5 से 3.0 एमपीए के करीब है।जब इलेक्ट्रोलाइटिक दबाव बहुत अधिक होता है, तो निवेश लागत बढ़ जाती है और हानिकारक गैस मिश्रण के बनने का जोखिम काफी बढ़ जाता है।किसी सहायक शोधन उपकरण के बिना, क्षारीय सेल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन की शुद्धता 99% तक पहुंच सकती है।इलेक्ट्रोड और सुरक्षित संचालन की रक्षा के लिए क्षारीय इलेक्ट्रोलाइटिक सेल इलेक्ट्रोलाइटिक पानी शुद्ध होना चाहिए, पानी की चालकता 5S / सेमी से कम है।