PEM Water Electrolyserのサプライヤーとして、私はこれらの重要なデバイスの品質基準についてよく尋ねられます。プロトン交換膜（PEM）電解剤としても知られるPEM Water Electroolyserは、水素生産の分野で重要な技術です。効率の向上、応答時間の速度、より高い圧力で動作する能力など、従来のアルカリエレクトロライザーよりもいくつかの利点があります。このブログ投稿では、PEM Water Electrolyserの主な品質基準と、サプライヤーと顧客の両方にとって重要な理由について説明します。
効率とパフォーマンスの基準
PEMウォーターエレクトロリザーの最も重要な品質基準の1つは、その効率です。効率は通常、電気エネルギー入力の単位あたり生成される水素の量によって測定されます。高効率電子剤は、より大きな割合の電気エネルギーを水素に保存された化学エネルギーに変換することができます。これは、運用コストを削減するために重要です。
PEM水電子剤の効率は、プロトン交換膜の品質、使用した触媒、エレクトロライザースタックの設計など、いくつかの要因の影響を受けます。高品質膜は、プロトンの移動に対する耐性が低く、化学的安定性が高いはずです。たとえば、パーフルオロスルホン酸ポリマーから作られた膜は、その優れたプロトンの導電率と耐薬品性のために一般的に使用されます。
触媒は、効率に影響を与えるもう1つの重要なコンポーネントです。プラチナベースの触媒は、水素進化反応のための活性が高いため、PEM水電子剤でよく使用されます。ただし、プラチナのコストは比較的高いため、同等のパフォーマンスを備えた代替触媒を開発するための研究が進行中です。
効率に加えて、パフォーマンス基準には、異なる条件で動作するエレクトロリザーの能力も含まれています。優れたPEM水電子剤は、広範囲の温度、圧力、現在の密度にわたって安定して動作できるはずです。たとえば、迅速に起動し、電力入力の変化に迅速に対応できるはずです。これは、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源と統合するために不可欠です。
耐久性と信頼性の基準
耐久性は、PEMウォーターエレクトロリザーの重要な品質基準です。これらのエレクトロライザーはしばしば産業用途で使用されるため、長いサービス寿命が必要です。エレクトロリザーの耐久性は、その材料の品質とそのコンポーネントの設計に依存します。
プロトン交換膜は、耐久性の点で最も脆弱な成分の1つです。高温、高湿度、汚染物質の存在などの要因によって損傷する可能性があります。したがって、膜は、これらの条件に耐えるために慎重に設計および製造する必要があります。たとえば、一部の膜は、機械的強度と化学的安定性を改善するために添加物で処理されます。
電極と双極プレートも耐久性がある必要があります。電極は、時間の経過とともに腐食や分解に耐性がある必要があります。反応物の分布と製品の収集に使用される双極板は、良好な電気導電率と機械的強度を持つ必要があります。多くの場合、グラファイトや金属合金などの材料で作られています。
信頼性は耐久性に密接に関連しています。信頼できるPEM水電子剤の故障率は低く、維持が容易である必要があります。これは、潜在的な問題を検出および防止するために、冗長コンポーネントと診断システムで設計する必要があることを意味します。たとえば、一部のエレクトロライザーには、システムの温度、圧力、電圧を監視するセンサーが装備されているため、障害が発生する前にオペレーターが予防策を講じることができます。
安全基準
PEM Water Electroolyserに関しては、安全性が最も重要です。これらのエレクトロライザーは、非常に可燃性のガスである水素を生成します。したがって、エレクトロライザーの設計、製造、および運用中に、厳格な安全基準に従う必要があります。
主な安全性の要件の1つは、水素の漏れを防ぐことです。エレクトロライザーは、水素が環境に逃げないように、適切なシールとガスケットで設計する必要があります。さらに、漏れた水素を除去するために換気システムを設置する必要があります。
電気の安全性も非常に重要です。電気ショックを防ぐために、エレクトロライザーは適切に接地する必要があります。短い回路やその他の電気的危険を防ぐために、電気部品を断熱する必要があります。
別の安全性の考慮事項は、反応物と製品の取り扱いです。電気分解プロセスの原料として使用される水は、エレクトロライザーの性能と安全性に影響を与える可能性のある不純物の形成を防ぐために高品質でなければなりません。生産された水素は、関連する規制に従って安全に保管および輸送する必要があります。
国際基準へのコンプライアンス
PEM Water Electroolyserサプライヤーは、製品が国際基準に準拠していることを確認する必要があります。これらの基準は、エレクトロライザーの品質、安全性、互換性を確保するために開発されています。
最もよく知られているエレクトロライザーの国際基準の1つは、水素生産システムの安全性と品質要件をカバーするISO 14687シリーズです。この標準には、エレクトロライザーの設計、建設、設置、および運用の要件が含まれています。
さらに、サプライヤーは、地域および国家の基準にも準拠する必要がある場合があります。たとえば、欧州連合では、エレクトロライザーはCEマーキング要件に準拠する必要があります。これは、製品がEUの本質的な健康と安全の要件を満たしていることを示しています。
結論
結論として、PEM Water Electrolyserの品質基準は、効率、パフォーマンス、耐久性、信頼性、安全性、国際基準のコンプライアンスなど、複数の側面をカバーしています。サプライヤーとして、当社の製品がこれらの高い品質基準を満たすことを保証することは私たちの責任です。そうすることで、水素経済の発展に貢献できる信頼できる効率的なエレクトロリザーをお客様に提供できます。
興味があるならプロトン交換膜PEM電解因子、プロトン交換膜電解因子水素生産、 または水素PEMエレクトロリザー、そして潜在的な調達の機会について話し合いたいので、お気軽にお問い合わせください。私たちは、あなたの特定のニーズと、私たちのPEM Water Electrolyserがそれらにどのように会うことができるかについて、あなたと深く話し合うことに熱心です。
参照
- ISO 14687水素生産システムに関するシリーズ標準。
- 電気分解のための陽子交換膜材料と触媒に関する研究論文。
- PEM Water Electrolyserの開発と適用に関する業界のレポート。
