प्रत्यक्ष धारा के माध्यम से, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन का उत्पादन करने के लिए पानी के अणु अलग हो जाते हैं, जो क्रमशः इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के एनोड और कैथोड से अलग हो जाते हैं। इस प्रक्रिया को जल इलेक्ट्रोलिसिस के रूप में जाना जाता है। इलेक्ट्रोलाइज़र डायाफ्राम (SOEC) की विभिन्न सामग्रियों के आधार पर जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन पीढ़ी को अक्सर क्षारीय पानी इलेक्ट्रोलिसिस (AE), प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन (PEM) वाटर इलेक्ट्रोलिसिस और उच्च तापमान ठोस ऑक्साइड पानी इलेक्ट्रोलिसिस में अलग किया जाता है।
क्षारीय पानी इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन
एस्बेस्टस क्षारीय पानी इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन पीढ़ी इलेक्ट्रोलाइज़र के डायाफ्राम का अधिकांश हिस्सा बनाता है, जो गैसों को अलग करता है। धातु मिश्र धातु, जैसे नी-मो मिश्र धातु, आदि, जो हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए पानी को तोड़ते हैं, अधिकांश कैथोड और एनोड बनाते हैं। औद्योगिक क्षारीय पानी इलेक्ट्रोलाइज़र आमतौर पर KOH समाधान का उपयोग इलेक्ट्रोलाइट के रूप में करते हैं; उनका द्रव्यमान अंश 20 प्रतिशत से 30 प्रतिशत तक होता है; उनका ऑपरेटिंग तापमान 70 डिग्री से 80 डिग्री है; उनका कार्यशील वर्तमान घनत्व लगभग 0.25 A/cm2 है; और उनका गैस का दबाव 0.1 एमपीए से 3.0 एमपीए तक होता है। दक्षता 62 प्रतिशत से 82 प्रतिशत तक होती है। क्षारीय पानी इलेक्ट्रोलिसिस के माध्यम से हाइड्रोजन का उत्पादन करने की तकनीक अच्छी तरह से विकसित होती है और इसकी शुरुआत और परिचालन लागत कम होती है, लेकिन इसमें कमियां होती हैं जैसे कि लाइ लॉस, जंग और उच्च ऊर्जा उपयोग। क्षारीय जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन पीढ़ी जल इलेक्ट्रोलाइजर उपकरण के विकास पर घरेलू और अंतर्राष्ट्रीय दोनों शोधों का केंद्र है।
पीईएम जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन
PEM वॉटर इलेक्ट्रोलाइज़र के मुख्य घटक प्रोटॉन एक्सचेंज मेम्ब्रेन, कैथोड और एनोड कैटेलिटिक लेयर, कैथोड और एनोड गैस डिफ्यूजन लेयर, कैथोड और एनोड एंड प्लेट्स आदि अंदर से बाहर तक हैं। उनमें से, प्रसार परत, उत्प्रेरक परत और प्रोटॉन एक्सचेंज झिल्ली झिल्ली इलेक्ट्रोड बनाते हैं, जो पूरे जल इलेक्ट्रोलाइज़र की सामग्री संचरण और विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया के लिए मुख्य स्थान है। पीईएम जल इलेक्ट्रोलाइजर का प्रदर्शन और जीवनकाल झिल्ली इलेक्ट्रोड के गुणों और संरचना से सीधे प्रभावित होता है।
मतभेद
क्षारीय जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन की तुलना में, पीईएम जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन में उच्च कार्यशील वर्तमान घनत्व, उच्च समग्र दक्षता और उच्च हाइड्रोजन गैस अंश, उच्च गैस उत्पादन दबाव, तेज गतिशील प्रतिक्रिया गति है, और अक्षय ऊर्जा बिजली उत्पादन के उतार-चढ़ाव के अनुकूल हो सकता है। , इसे एक बहुत ही आशाजनक जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन तकनीक माना जाता है। वर्तमान में, PEM जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन तकनीक का प्रदर्शन किया गया है और धीरे-धीरे हाइड्रोजन रिफ्यूलिंग स्टेशनों पर ऑन-साइट हाइड्रोजन उत्पादन, अक्षय ऊर्जा स्रोतों जैसे पवन ऊर्जा, और ऊर्जा भंडारण से हाइड्रोजन उत्पादन के लिए पानी के इलेक्ट्रोलिसिस जैसे क्षेत्रों में प्रचारित किया गया है।
