Un nou jucător în cursa energiei hidrogenului: De ce este electrodializa cu membrană bipolară (BPED) atât de populară?

Pe fondul tranziției energetice globale, energia pe bază de hidrogen se confruntă cu oportunități de dezvoltare fără precedent. De la politici la piețele de capital, „hidrogenul verde” a devenit un cuvânt la modă frecvent utilizat. În cursa tehnologiei de producție a hidrogenului, pe lângă binecunoscutul... electroliza apei alcaline (VENERAŢIE), electroliza cu membrană de schimb de protoni (PEMEC) și electrolizor cu oxid solid (SOEC), o tehnologie relativ discretă, dar foarte promițătoare, care se dezvoltă discret -electrodializa cu membrană bipolară (BPED).

I. Ce este electrodializa bipolară cu membrană?

Componenta principală a electrodializei bipolare cu membrană este stiva de membrane. Aranjarea membranelor bipolare cu membrane schimbătoare de cationi convenționale (CEM) și membrane de schimb anionic (AEM) într-o ordine specifică constituie stiva de electrodializă cu membrană bipolară. Membrana bipolară și membrana schimbătoare de cationi formează camera acidă, membrana bipolară și membrana schimbătoare de anioni formează camera alcalină, iar membrana schimbătoare de cationi și membrana schimbătoare de anioni formează camera de sare. Soluția salină intră în camera de sare. Sub influența unui câmp electric: cationii migrează prin membrana cationică spre catod, iar anionii migrează prin membrana anionică spre anod. H⁺ generat de membrana bipolară intră în camera acidă și se combină cu anionii care migrează pentru a forma acid. OH⁻ generat de membrana bipolară intră în camera alcalină și se combină cu cationii care migrează pentru a forma alcali. Sarea din camera de sare scade continuu, realizând în cele din urmă desalinizarea; camerele acidă și alcalină produc apoi acid, respectiv alcali. Întregul proces nu necesită reactivi chimici, consumând doar electricitate și apă.

II. Două roluri principale ale BPED în sectorul energiei pe bază de hidrogen

1. Prepararea soluției alcaline în electroliza apei alcaline pentru producerea de hidrogen

În electroliza apei alcaline pentru producerea de hidrogen, KOH este de obicei utilizat ca electrolit. În mod tradițional, aceste soluții alcaline sunt preparate chimic, ceea ce nu este doar un consumator intens de energie, ci prezintă și riscuri de siguranță în timpul transportului și depozitării. Cu toate acestea, BPED poate produce KOH de înaltă puritate direct la fața locului din soluții saline ieftine, cum ar fi KCl, producând simultan acidul clorhidric corespunzător ca produs secundar. Aceasta înseamnă:

Transport redus de substanțe chimice periculoase: Înlocuirea substanțelor alcaline cu sare îmbunătățește semnificativ siguranța;

Costuri mai mici cu materii prime: Sarea este mult mai ieftină decât alcalii finiți;

Pregătire la fața locului realizată: Cuplată cu electrolizorul, formează un sistem integrat de producție a hidrogenului.

2. Legături cheie în electroliza PEM pentru producerea de hidrogen

Electroliza cu membrană de schimb de protoni (PEM) este una dintre tehnologiile principale pentru producerea de hidrogen verde la presiune înaltă. Cu toate acestea, are cerințe extrem de ridicate pentru calitatea apei, iar partea anodică trebuie să mențină un mediu acid pentru a păstra eficiența conducerii protonilor. În sistemul de producție a hidrogenului PEM, BPED joacă două roluri cheie:

Prepararea apei ultrapure: Prin desalinizarea BPED, urmele de ioni din apă pot fi îndepărtate eficient pentru a produce apă ultrapură cu o rezistivitate de 18,2 MΩ·cm;

Regenerarea acidului: Acidul de pe partea anodică a sistemului PEM este contaminat treptat cu ioni metalici în timpul funcționării. BPED poate elimina selectiv cationii de impurități, permițând reciclarea acidului și prelungind durata de viață a electrolizorului.

III. Concluzie

Concurența în sectorul energiei pe bază de hidrogen este în esență o concurență între eficiență și cost. Electrodializa cu membrană bipolară (BPED), cu capacitatea sa unică de disociere a apei, oferă noi căi tehnologice în multiple etape ale producției de hidrogen. Nu încearcă să înlocuiască tehnologiile mainstream existente, ci mai degrabă umple lacunele pe care metodele tradiționale se luptă să le abordeze, acționând ca un „complementar” și un „colaborator”. Pentru practicienii din industrie, concentrarea pe BPED nu înseamnă urmărirea unui concept, ci recunoașterea unei abordări de proces mai curate, mai flexibile și mai integrate. În această etapă crucială a tranziției industriei energiei pe bază de hidrogen de la „condusă de politici” la „condusă de piață”, fiecare tehnologie care poate reduce costurile totale ale ciclului de viață merită o atenție serioasă.

FAQ:

1. Cine suntem noi?
Avem sediul în Anhui, China, începând din 2011, vindem în Asia de Sud-Est, America de Nord, Europa de Est, Asia de Sud.

2. Puteți personaliza puterea sau tensiunea nominală?
Da, personalizarea produselor este acceptabilă.

3. Compania dumneavoastră poate furniza întregul sistem (pile de combustie, producția de hidrogen, stocarea hidrogenului, sistemul de alimentare cu hidrogen)?
Da, putem furniza accesoriile necesare în consecință.