Блок мембранных электродов (БМЭ) – основной компонент электролизеров AEM

Узел мембранного электрода (МЭА), как основной компонент анионообменной мембраны (АЭМ) электролизер управляет критически важным процессом электролиза воды для производства водорода, подобно тому, как сердце управляет кровообращением. Он состоит из анионообменной мембраны (АОМ), каталитических и газодиффузионных слоев, каждый из которых работает в синергии, обеспечивая эффективный и стабильный электролиз.

В системе электролиза воды AEM при подаче постоянного напряжения на электроды «сердце» начинает энергично «биться». Вода поступает во входное отверстие, и на катодном катализаторе молекулы воды получают электроны в результате реакции выделения водорода (HER), выделяя водород и генерируя гидроксид-ионы (OH⁻). Анионообменная мембрана, действуя как сердечный клапан, точно направляет эти гидроксид-ионы от катода к аноду. Достигнув анода, гидроксид-ионы вступают в реакцию выделения кислорода (OER) на анодном катализаторе, выделяя кислород. Таким образом, МЭБ эффективно разлагает воду на чистый водород и кислород посредством контролируемого переноса ионов — чистый, экологически чистый процесс, подобный тонко спланированной энергетической «симфонии».

Мощные преимущества электролизера AEM «Сердце»

1. Значительные преимущества в стоимости

По сравнению с электролизом с использованием протонообменной мембраны (ПЭМ), электролиз воды с использованием АЭМ не требует дорогостоящих катализаторов на основе драгоценных металлов, таких как иридий. Вместо этого используются недорогие катализаторы на основе переходных металлов, что значительно снижает затраты на производство водорода. Кроме того, электролизеры АЭМ предъявляют более низкие требования к качеству воды и эффективно работают с разбавленными щелочными растворами, что упрощает обращение с жидкостями и снижает риски. Материалы электродов также более гибкие, что позволяет использовать распространённые материалы, такие как никелированная нержавеющая сталь, для биполярных пластин, что дополнительно снижает затраты и делает производство «зелёного» водорода более доступным.

2. Высокая эффективность и экологическая устойчивость

МЭБ AEM демонстрируют превосходную ионную селективность и проводимость, ускоряя перенос ионов и значительно повышая общую эффективность электролиза. Весь процесс производства водорода использует в качестве исходного сырья только воду, а единственными побочными продуктами являются водород и кислород, что обеспечивает нулевое загрязнение окружающей среды. Это позиционирует технологию AEM как пионера в области экологичного перехода к глобальной энергетике, внося значительный вклад в достижение целей углеродной нейтральности.

3. Совместимость с переменными источниками энергии

В ответ на непостоянный и нестабильный характер возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, электролиз AEM действует как «умное сердце», динамически регулируя производительность производства водорода в зависимости от колебаний энергоснабжения. Он эффективно интегрируется с нестабильными источниками возобновляемой энергии, преобразуя избыточную электроэнергию в энергию водорода, пригодную для хранения. Эта возможность решает проблему непостоянства возобновляемой энергии, обеспечивая эффективное хранение и преобразование энергии.