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在這具體介紹的是制氫技術,以下是《氫能燃料電池技術發展現狀與趨勢》原文:
制氫技術
化石能源制氫技術比較成熟,可以滿足規模用氫需求;制氫技術正向可再生能源制氫轉變。
工業制氫技術主要有以煤、天然氣、石油等為原料的催化重整制氫,氯堿、鋼鐵、焦化等工業副產物制氫,生物質氣化或垃圾填埋氣生物制氫,采用網電或未來直接利用可再生能源電力電解水制氫;處于實驗室階段但潛力大的有光催化分解水、高溫熱化學裂解水和微生物催化等先進制氫技術。
催化重整、工業副產物和生物質制氫是目前氫氣的主要來源,但存在CO2排放問題,可再生能源電力電解水制氫則可獲得零排放氫氣。電解制氫可分為堿性電解制氫(AEC)、固體聚合物電解制氫(SPE)和固體氧化物電解制氫(SOEC)。
SOEC電解效率,SPE次之,AEC低。
氫氣發生器電解槽
電解槽類型一般有:堿性電解槽、基于離子交換技術的聚合物薄膜電解槽和固體氧化物電解槽。
實驗室中使用的堿性電解槽制氫和聚合物薄膜電解槽制氫。
一、 使用堿性電解槽制氫
堿性電解槽是常用、技術成熟、也經濟的電解槽,并且易于操作,在目前廣泛使用,但缺點是其效率低。
堿性電解槽主要由電源、電解槽箱體、電解液、陰極、陽極和橫隔膜組成。電解液都是氫氧化鉀溶液(KOH),濃度為20%~30%;橫隔膜主要由石棉組成,主要起分離氣體的作用,而兩個電極則主要由金屬合金組成。
其工作的主要原理是:在陰極,水分子被分解為氫離子(H+)和氫氧根離子(OH-),氫離子得到電子生成氫原子,并進一步生成氫分子(H2);氫氧根離子(OH-)則在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜,到達陽極,在陽極失去電子生成一個水分子和氧分子。
堿性電解槽制氫的特點是:氫氧根離子(OH-)在陰、陽極之間的電場力作用下穿過多孔的橫隔膜。
