Proton commutatio membranae (PEM) aquae electrolyticae hydrogenii effectionis technicae artis progressus et analysis oeconomicae

Anno 1966, Societas Electric Generalis aquam electrolyticam cellam electrolyticam evolvit, quae conceptu protono conductionis usus est, membrana polymerorum ut electrolytici utens.PEM cellulae ab Electric Generali anno 1978 commercialatae sunt.In statu, societas PEM cellas pauciores efficit, maxime propter suam contractam hydrogenii productionem, brevem vitam et magnae collocationis sumptus.Cellula PEM structuram bipolarem habet, et electrica nexus inter cellulas fiunt per laminas bipolares, quae magni ponderis partes agunt in gasorum generatorum obeundo.Anode, cathode et membrana coetus membranam electrode collectae faciunt (MEA). Electrode ex metallis pretiosis componi solet ut platinum vel iridium.In anode aqua oxidized est ut oxygeni, electrons et protona producat.In cathode, oxygenii, electrons et protona ab anode circulate per membranam ad cathodem producti, ubi ad gas hydrogenii producendum reducuntur.Principium PEM electrolyzaris in figura ostenditur.

PEM cellulae electrolyticae adhiberi solent pro minima productione hydrogenii, cum maxima hydrogenii productione circiter 30Nm3/h et potentiae consumptio 174kW.Comparatus cum cellula alkaline, ipsa hydrogenii rate productio PEM cellae paene totum limitem eminus operit.Cellula PEM in altiori currenti densitate quam in cellula alkalina laborare potest, usque ad 1.6A/cm2, et efficacia electrolytica 48%-65% est.Quia polymer cinematographica caliditati non resistunt, temperatura cellae electronicae saepe infra 80°C est.Hoeller electrolyzer elaboravit optimized cellulae superficiei technologiae parvae PEM electrolyzari. Cellulae secundum exigentias designari possunt, minuendo metallorum pretiosorum quantitatem et pressionem operantem augendo.Praecipua utilitas PEM electrolyzer est, quod productionis hydrogenii mutatio fere synchrone cum industria suppletur, quae apta est mutationi hydrogenii postulant.Cellulae Hoeller respondent ad 0-100% onus rating mutationes in secundis.Hoelleri technologia patentata convalidatio probationes patitur, et facilitas temptandi fine 2020 aedificabitur.

Puritas hydrogenii ex cellulis PEM producta tam alta esse potest quam 99,99%, quae cellulis alcalinis altior est.Praeterea gas permeabilitas maxime humilis membranae polymerorum periculum minuit formandi mixturas flammabiles, permittens electrolyzer operari in densitatibus currentibus valde demissis.Conductio aquae electrolyzer praebenda minus quam 1S/cm esse debet.Quia proton transvehendum per membranam polymerorum cito respondet ambigua potentiae, cellae PEM in diversis modis copiae virtutis operari possunt.Etsi cellae PEM commercii factae sunt, nonnulla incommoda habet, praesertim magnos sumptus collocandos et sumptuosissimos tam membranae quam metalli pretiosorum quae electrodes nituntur.Praeterea vita servitii cellularum PEM brevioribus quam cellulis alcalinis.In futurum, capacitas cellae PEM ad hydrogenii producendos necessitates valde melioretur.