水素PEMエレクトロリザーのサプライヤーとして、私はしばしば質問をされます。これは、水素生産技術に投資しようとしている企業や業界にとって重要な問題です。このブログ投稿では、水素PEMエレクトロリザーの水素生産率に影響を与える要因を掘り下げ、この分野での経験に基づいていくつかの洞察を提供します。
水素PEM電解の理解
生産率について議論する前に、何がPEM水素電解は。プロトン交換膜（PEM）電気分解は、電流を使用して水（H₂O）を水素（H₂）と酸素（O₂）に分割するプロセスです。 PEMエレクトロリザーは、プロトン交換膜で構成されており、これにより、水素と酸素ガスを分離しながらプロトンが通過できます。このテクノロジーは、高効率、応答時間の速い、高圧で動作する能力など、いくつかの利点を提供します。
水素生産率に影響する要因
水素の量a水素PEMエレクトロリザー1時間あたりの生成は、いくつかの要因に依存します。
1。エレクトロライザーのサイズと容量
エレクトロライザーのサイズと容量が最も明白な要因です。より多くの細胞と電気化学反応のためのより高い表面積を持つより大きなエレクトロライザーは、より多くの水素を生成する可能性があります。通常、エレクトロライザー容量は、キロワット（kw）またはメガワット（MW）で測定されます。たとえば、小規模な10 kWのPEMエレクトロリザーは、1時間あたり約2〜3立方メートルの水素を生成する可能性がありますが、大規模な1 MW電解剤は1時間あたり最大200〜300立方メートルの水素を生成できます。
2。電気入力
エレクトロリザーへの電気入力は、水素生産速度に直接比例します。ファラデーの電気分解法則によれば、生成される水素の量は、電気剤を通過する電荷の量に比例します。したがって、電流または電圧を上げると、水素生産速度が増加する可能性があります。ただし、過度の電流が過熱して効率の低下につながる可能性があるため、電気入力の量には実際的な制限があります。
3。動作圧力
エレクトロライザーの動作圧力は、水素生産速度にも影響します。より高い動作圧力は、電解質の水素の溶解度を高める可能性があり、電気化学反応の効率を改善できます。さらに、高圧で水素を生成すると、エネルギーとコストを節約できる外部圧縮の必要性が減少します。私たちのPEMグリーン水素エレクトロリザー高圧で動作するように設計されているため、より効率的な水素生産が可能になります。
4。温度
温度は、PEMエレクトロリザーの性能において重要な役割を果たします。高温が高いと、反応速度が上昇し、電解質の導電率が向上し、水素生産速度が高くなります。ただし、過度の温度は、プロトン交換膜やエレクトロライザーの他の成分を損傷する可能性があります。したがって、適切な範囲内で動作温度を維持することが重要です。
5。水質
エレクトロライザーで使用される水の品質も重要です。水中の不純物は、プロトン交換膜やその他の成分のファウリングを引き起こし、エレクトロライザーの効率と寿命を減らすことができます。したがって、エレクトロライザーには、脱イオン水などの高純度の水を使用することをお勧めします。
水素生産率の例
さまざまなPEMエレクトロリザーの水素生産速度についてより良いアイデアを提供するために、いくつかの例を次に示します。
- 小規模なエレクトロリザー（10 kW）：10 kWのPEMエレクトロリザーは、標準温度と圧力（STP）で1時間あたり約2〜3立方メートルの水素を生成できます。これは、フォークリフトや小型車両用の水素給油ステーションなどの小規模アプリケーションに適しています。
- 中規模：100 kWのPEMエレクトロリザーは、STPで1時間あたり約20〜30立方メートルの水素を生成できます。これは、産業プロセスや小規模発電植物の水素生産など、中規模の用途に適しています。
- 大規模なエレクトロリザー（1 MW）：1 MWのPEMエレクトロリザーは、STPで1時間あたり最大200〜300立方メートルの水素を生成できます。これは、輸送用の水素生産や大規模発電植物などの大規模な用途に適しています。
水素生産率の計算
特定のPEMエレクトロリザーの水素生産率を計算する場合は、次の式を使用できます。
[
\ text {水素生産率（m}^3 \ text {/h）} = \ frac {\ text {Electrical power（kw）} \ text \ text \ text {Electrolyser Efficiency}}} {\ text {1 m}}^3 \ text {of KWH/M^3 \ text {
]
1立方メートルの水素を生産するために必要なエネルギーは、動作条件とエレクトロライザーの効率に依存します。通常、それは4〜5 kWh/m³の範囲です。エレクトロライザーの効率は通常、メーカーによって提供され、60％から90％の範囲です。
結論
水素PEMエレクトロリザーが1時間あたり生成できる水素の量は、エレクトロライザー、電気入力、動作圧力、温度、水質など、いくつかの要因に依存します。これらの要因を理解することにより、特定のアプリケーションに適したエレクトロリザーを選択し、そのパフォーマンスを最適化できます。
水素PEMエレクトロリザーを購入することに興味がある場合、または水素生産について質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちはの大手サプライヤーですPEMグリーン水素エレクトロリザーまた、水素生産ニーズに向けた最新のテクノロジーとソリューションを提供できます。持続可能でクリーンなエネルギーの未来を達成するために協力しましょう。
参照
- Dincer、I。、＆Acar、C。（2015）。水素生産、貯蔵、輸送。 CRCプレス。
- Larminie、J。、およびDicks、A。（2003）。説明した燃料電池システム。ジョン・ワイリー＆サンズ。
- O'Hayre、R.、Cha、SW、Colella、W。、＆Prince、FB（2009）。燃料電池の資金。ジョン・ワイリー＆サンズ。
