Produkcja zielonego wodoru

Obecnie blisko 95% wodoru produkowane jest metodą węglowodorową ze względu na niższe koszty produkcji. Proces ten nazywa się termochemicznym i wykorzystuje ciepło i reakcje chemiczne do uwalniania wodoru z materiałów organicznych, takich jak paliwa kopalne i biomasa. Jedną z wad tego procesu jest emisja dwutlenku węgla (CO₂).

Jedną z przyjaznych dla środowiska alternatyw produkcji wodoru jest wykorzystanie wody jako surowca. Obecnie najbardziej rozwiniętą dostępną na rynku technologią wytwarzania wodoru z wody nazywa się elektrolizą. Elektroliza wody to rozkład wody (H₂O) na jej podstawowe składniki, wodór (H₂) i tlen (O₂), pod wpływem przepływającego prądu elektrycznego. Dzięki temu procesowi energia elektryczna może być magazynowana jako energia chemiczna powstałego wodoru. Woda jest idealnym źródłem do produkcji wodoru, ponieważ podczas przetwarzania uwalnia jedynie tlen jako produkt uboczny. Wodór wytwarzany w wyniku rozkładu wody podczas korzystania z odnawialnego źródła energii nazywany jest zielonym wodorem.

Elektroliza przekształca energię elektryczną w energię chemiczną poprzez przechowywanie elektronów w postaci stabilnych wiązań chemicznych. Nowo powstałą energię chemiczną można wykorzystać jako paliwo lub w razie potrzeby przekształcić z powrotem w energię elektryczną.

Elektrolizer (ogniwo elektrolizy) składa się z dwóch elektrod zwanych katodą i anodą. Katoda jest elektrodą naładowaną ujemnie, podczas gdy anoda jest naładowana dodatnio. Obie katody są oddzielone membraną zwaną elektrolitem i otoczone wodą. Istnieją różne typy elektrolizerów i działają one w nieco inny sposób ze względu na zastosowanie innego rodzaju materiału elektrolitowego.

Istnieją dwa rodzaje separatorów, jeden jest stosowany w elektrolizerze, a drugi w ogniwie paliwowym. Separator elektrolizy wody jest niezbędny przy produkcji wodoru, który musi wytrzymywać wysokie temperatury i wilgotność. Separator ogniw paliwowych jest stosowany w ogniwach paliwowych i jest niezbędny do wykorzystania wodoru.

Elektrolit jest obowiązkowym elementem, ponieważ czysta woda nie może przenosić wystarczającego ładunku ze względu na brak jonów. Na anodzie woda utlenia się do gazowego tlenu i jonów wodoru. Na katodzie woda ulega redukcji do gazowego wodoru i jonów wodorotlenkowych.

Obecnie istnieją cztery wiodące technologie: elektrolizer alkaliczny (AEL), elektrolizer z membraną do wymiany protonów (PEM), elektrolizer ze stałym tlenkiem (SOE), elektrolizer z membraną anionowymienną (AEM).

Zapraszamy do współpracy   +48 783 808 900    p.poreba@selfa-pv.com