AEM制氢优势
AEM-WE有可能以显著降低的成本运行,无需在组件中使用贵金属和含氟聚合物膜,更简易的操作条件,为大规模和可持续生产绿色 H2 开辟了新途径。具体可以分为以下三方面:
虽然PEM-WE制氢技术效率较高,然而,其性能在很大程度上依赖于稀有元素的电催化剂,例如用于氧析出反应(OER)的铱(Ir)和用于氢析出反应(HER)的铂(Pt)。这些催化剂不仅属于稀土元素,而且其主要产地集中在南非和俄罗斯,这使得其供应具有地理集中性。此外,这些催化剂的成本波动不可预测,进一步增加了其使用的风险。
相比之下,AEM-WE能够利用非贵金属催化剂,例如镍基催化剂,从而在成本和资源可获取性方面展现出明显的优势。这种技术降低了对稀有资源的依赖,同时提供了一种更为经济和可持续的能源转换方案
目前 PEM-WE技术依赖于含氟聚合物作为其核心组件。然而,在四氟乙烯的生产过程中,会排放氟碳气体,这对环境造成了显著的负面影响。鉴于此,欧盟委员会正在积极推动限制这些含氟材料的未来使用。预计到2027年,将实施全面的禁氟令,这无疑将对依赖氟化物膜的PEM-WE技术构成挑战,其未来的发展方向和可行性仍然是一个需要关注的问题。相比之下 AEM-WE技术在膜材料的选择上拥有更大的灵活性。AEM可以选择使用低毒的生产工艺路线,从而在长期内避免了与环境影响相关的隐患。此外,与PEM膜相比,AEM膜的成本更低,这进一步增强了其在市场上的竞争力。
PEM-WE技术在操作条件方面存在一定的局限性。它要求使用超纯水,并对供水系统中的杂质表现出较高的敏感性,例如铁、铜、铬和钠等金属元素的离子。这可能导致需要额外投资建立水净化系统以满足其水质要求。相比之下,碱性电解(AEM)技术则显著降低了对水净化程度的需求。此外,AEM电解还减少了对复杂气体管理和冷却系统的依赖,这不仅简化了操作流程,也有效降低了整个系统的经济成本。
超声波喷涂设备用于许多电解涂层应用中。催化剂层的高度均匀性和悬浮颗粒的均匀分散能够创造非常高效的电解槽涂层,无论是单面还是双面。在绿色氢气生产中,氢气是通过电解分解水产生的,只产生氢气和氧气。超声波喷涂设备在这个真正的绿色能源生产过程中为电解槽涂上涂层。
在大量氢燃料电池生产中,验证了超声波喷涂设备用于PEM电解槽涂层是理想的方式,它是将碳基催化剂油墨喷涂到电解质膜上的理想选择。超声波喷涂设备是完全自动化的,能够双面涂布,并能够将不同的催化剂配方应用于膜的每一侧。涂层的耐久性和可重复性被证明优于其他涂层方法,通常不仅能够延长涂层PEM得使用寿命,还能够提供更高的效率。
在碳捕获电解应用中,超声波涂层设备将催化剂应用于膜,用于在进入大气之前分离和捕获二氧化碳。二氧化碳与工业过程中产生的废气流中的其他气体分离,例如燃煤和天然气发电厂或钢铁和水泥厂的废气流;旨在减少碳排放,以应对全球变暖。通常,捕获的二氧化碳可以被加工成有价值的碳基副产品,如塑料、橡胶或燃料。
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