ちょっと、そこ！アルカリ水電解（AWE）機器のサプライヤーとして、私はしばしばこの技術の効率について尋ねられます。それでは、すぐに飛び込み、それを分解しましょう。
アルカリ水電気分解の理解
まず、アルカリ水電解とは何ですか？これは、電流がアルカリ溶液（通常は水に溶解した水酸化カリウム）を通過して水分子を水素と酸素ガスに分割するプロセスです。これは、アノード、カソード、セパレーターで構成される電解剤で行われます。
関係する基本的な化学反応は次のとおりです。
アノードで：（4oh^ - \ rightArrow 2h_2o + o_2 + 4e^ - ）
カソードで：（4h_2o + 4e^ - \ rightArrow 2h_2 + 4oh^ - ）
全体：（2H_2O \ rightArrow 2H_2+ O_2）
効率に影響する要因
アルカリ水電解の効率に影響を与える可能性のあるいくつかの要因があります。
1。セル電圧
セル電圧は重要な要因です。電気分解反応を促進するために、アノードとカソードに加えられる電圧です。細胞の電圧が低いと、同じ量の水素を生成するために電気エネルギーが必要であることを意味し、効率が高くなります。ただし、低細胞電圧を達成することは必ずしも簡単ではありません。電極材料、電解質の濃度、温度などに依存します。
2。電極材料
電極材料の選択は、効率に大きな影響を与える可能性があります。電極は電気の良好な導体であり、電気化学反応を高速化するために高い触媒活性を持つ必要があります。たとえば、ニッケルベースの電極は、比較的安価であり、まともな触媒特性を持っているため、アルカリ水電解で一般的に使用されます。
3。電解質濃度
アルカリ電解質の濃度も重要です。濃度が高いと溶液の導電率が向上し、電極間のイオンのより効率的な流れが可能になります。しかし、濃度が高すぎると、電極の腐食や溶液の粘度の増加などの問題につながる可能性があり、効率を低下させる可能性があります。
4。温度
温度は効率に重要な役割を果たします。一般に、より高い温度は反応速度を上げ、細胞の電圧を減らします。ただし、温度がどれだけ高くなるかには制限があります。熱くなりすぎると、電解質の蒸発や電極材料の分解などの問題を引き起こす可能性があります。
測定効率
アルカリ水電解の効率を測定するさまざまな方法があります。一般的な方法の1つは、エネルギー効率を計算することです。これは、生成された水素のエネルギー含有量と電気エネルギー入力の比率です。
水素のエネルギー含有量は、その加熱値に基づいて計算できます。電気エネルギー入力は、単に細胞電圧、電流、および時間の積です。
たとえば、約286 kJ/mol（標準条件で）のエネルギー含有量を持つ1モルの水素（（H_2））を生成し、それを生成するために電気エネルギーのキロジュールを使用する場合、エネルギー効率（（\ ETA））が与えられます。
（\ eta = \ frac {286} {x} \ times 100％）
リアル - 世界の効率
現実の世界アプリケーションでは、アルカリ水電気分解の効率は通常、60％から80％の範囲です。これは、他の一部の電気分解技術と比較して低いように見えるかもしれませんが、アルカリ水電気分解には独自の利点があります。それはよく確立されたテクノロジーであり、機器は比較的安価で保守が簡単です。
当社の製品とその効率
サプライヤーとして、私たちはさまざまなアルカリ水電解製品を提供しています。たとえば、私たちアルカリ水の電気分解による平方設計水素生産システムは、効率を最適化するように設計されています。高度な電極材料と慎重に制御された電解質濃度を使用して、高エネルギー効率を実現します。
私たちの正方形の設計電解システムもう1つの素晴らしいオプションです。より良い熱管理を可能にするユニークな設計があり、電気分解プロセス中に最適な温度を維持するのに役立ち、効率をさらに向上させます。
そして私たち1200アルカリ水電気分解水素生産装置は、大規模な水素生産に適した高容量システムです。エネルギー損失を最小限に抑え、高純度の水素の生産を最大化するために設計されています。
なぜアルカリ水電解を選ぶのですか？
いくつかの新興技術と比較して比較的低い効率にもかかわらず、アルカリ水電気分解は依然として多くのアプリケーションで人気のある選択肢です。
1。コスト - 有効性
アルカリ水電解用の機器は、一般に他のタイプの電解因子よりも安価です。これにより、中小企業や研究機関にとってよりアクセスしやすいオプションになります。
2。信頼性
それはよくテストされ実証済みのテクノロジーです。コンポーネントは耐久性があり、システムは比較的操作と保守が比較的簡単です。これは、ダウンタイムが短くなり、長期コストが低いことを意味します。
3。互換性
アルカリの水電解は、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源と簡単に統合できます。これにより、緑色の水素の生産が可能になり、低炭素経済への移行においてますます重要になっています。
結論
したがって、結論として、アルカリ水電気分解の効率は、細胞電圧、電極材料、電解質濃度、温度など、いくつかの要因に影響されます。実際の世界の効率は通常60％から80％の範囲ですが、アルカリ水の電気分解は、コストなどの多くの利点 - 効果、信頼性、再生可能エネルギー源との互換性を提供します。
私たちのアルカリ水の電気分解製品についてもっと知りたい場合、または技術について質問がある場合は、お気軽に手を差し伸べてください。私たちはあなたが情報に基づいた決定を下し、あなたの水素生産ニーズに最適なソリューションを見つけるのを手伝うためにここにいます。お客様の要件を満たすためにどのように協力できるかについての会話を始めましょう。
参照
- Bard、AJ、およびFaulkner、LR（2001）。電気化学的方法：基礎とアプリケーション。ワイリー。
- Larminie、J。、およびDicks、A。（2003）。説明した燃料電池システム。ワイリー。
