Language
Country/Area
No result found
سر تكنولوجيا تحليل الماء باستخدام مادة التبادل الحراري للمبادلات الحرارية: لماذا يمكن لهذه التكنولوجيا أن تغير مستقبل طاقة الهيدروجين؟
تستخدم تقنية تحليل الماء بالكهرباء PEM إلكتروليتًا صلبًا من البوليمر لإجراء تحليل كهربائي للماء، مما يجعل إنتاج الهيدروجين أكثر كفاءة ونظافة.
مبدأ التحليل الكهربائي للماء باستخدام غشاء التبادل البروتوني
تستخدم تقنية تحليل الماء بالكهرباء PEM غشاء تبادل البروتون لتحلل الماء إلى هيدروجين وأكسجين. خلال هذه العملية، يتم تمرير تيار كهربائي عبر الأنود والكاثود للغشاء، مما يعزز إطلاق الهيدروجين والأكسجين. على وجه التحديد، في تفاعل الأنود، يتأكسد الماء إلى أكسجين وبروتونات وإلكترونات. في تفاعل الكاثود، تتحد البروتونات والإلكترونات لتكوين الهيدروجين. إن مفتاح هذه التكنولوجيا هو أنها تستطيع استخدام الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة بكفاءة والاستجابة بسرعة للتغيرات في الطلب على الكهرباء.مزايا تقنية التحليل الكهربائي للمياه باستخدام مادة PEM
تتمتع تقنية تحليل الماء بالكهرباء باستخدام تقنية PEM بالعديد من المزايا الهامة التي تجعلها مثالية لإنتاج الهيدروجين:
<أول>التحدياتفي عام 2022، ذكرت وكالة الطاقة الدولية أنه من أجل استخدام طاقة الهيدروجين على نطاق واسع، من الضروري زيادة الترويج لتكنولوجيا PEM.
على الرغم من أن تقنية تحليل الماء بالكهرباء باستخدام مادة PEM لها العديد من المزايا، إلا أنها تواجه أيضًا بعض التحديات. الأول هو توافر المحفزات. وعلى وجه الخصوص، قد يؤدي ندرة الزركونيوم إلى الحد من انتشار هذه التكنولوجيا. وعلاوة على ذلك، هناك حاجة إلى تحسين النضج التقني بشكل أكبر للتكيف مع متطلبات الطاقة وظروف التشغيل بمقاييس مختلفة.
التاريخ
يعود تاريخ استخدام الماء المحلل كهربائيًا باستخدام مادة PEM إلى ستينيات القرن العشرين، عندما تم تطويره لمعالجة أوجه القصور في تكنولوجيا التحليل الكهربائي القلوي. مع تطور التكنولوجيا، تم تحسين كفاءة تحليل الماء بالكهرباء باستخدام مادة PEM بشكل كبير وأصبحت تدريجياً واحدة من التقنيات السائدة.في أواخر سبعينيات القرن العشرين، جذبت تقنية PEM الكثير من الأبحاث بسبب أدائها المتفوق وأصبحت القوة الرئيسية في تعزيز تطوير صناعة الهيدروجين.
الآفاق المستقبلية
بفضل الدعم والاهتمام الذي توليه مختلف البلدان لسياسات الطاقة الهيدروجينية، فإن آفاق تطوير تقنية تحليل الماء بالكهرباء باستخدام غشاء التبادل البوزيتروني مشرقة للغاية. وبحسب التوقعات، من المتوقع أن ترتفع كفاءة هذه التقنية إلى 82-86% بحلول عام 2030. علاوة على ذلك، فإن تطبيق تكنولوجيا تحليل الماء بالكهرباء باستخدام مادة البروتون التبادلي في تخزين الطاقة المتجددة واستقرار الشبكة يمنحها أيضًا إمكانات تجارية واسعة.
في السعي العالمي نحو اقتصاد منخفض الكربون، ستصبح تقنية تحليل الماء باستخدام غشاء التبادل البروتوني جسراً رئيسياً لتعزيز التنمية القوية لاقتصاد الهيدروجين. لا يسع الناس إلا أن يتساءلوا: ما هو الدور الذي ستلعبه تقنية تحليل الماء بالكهرباء PEM في نظام الطاقة النظيفة في المستقبل؟