مع تحرك العالم نحو الطاقة النظيفة والمستدامة، انتاج الهيدروجين لقد أصبح محورًا رئيسيًا في السعي إلى إزالة الكربون. التحليل الكهربائي هي واحدة من أكثر الطرق الواعدة لإنتاج الهيدروجين الأخضر، ومختلف محلل كهربائي تُستخدم التقنيات لتحويل الماء إلى هيدروجين. فيما يلي نظرة عامة سريعة على تقنيات التحليل الكهربائي الرئيسية، مع تسليط الضوء على الاختلافات والمزايا، مع التركيز بشكل خاص على بيم و أجهزة التحليل الكهربائي إيم.
1. المحلل الكهربائي القلوي (لجنة الطاقة الذرية الأسترالية)
تكنولوجيا التحليل الكهربائي الأكثر نضجًا واستخدامًا على نطاق واسع، لجنة الطاقة الذرية الأسترالية لقد تم تشغيل هذه التقنية منذ عقود من الزمن. وهي تستخدم محلول قلوي سائل، عادةً هيدروكسيد البوتاسيوم (كوه)، كمحلول إلكتروليت. وعلى الرغم من موثوقيتها وفعاليتها من حيث التكلفة، فإن تقنية لجنة الطاقة الذرية الأسترالية تتمتع بكفاءة أقل مقارنة بالتقنيات الحديثة الأخرى وتعمل عادةً بكثافة تيار أقل.
2.محلل كهربي لغشاء التبادل البروتوني (بيم)
أجهزة التحليل الكهربائي لـ بيم تمثل تكنولوجيا أكثر تقدمًا وكفاءة لـ انتاج الهيدروجينتستخدم هذه الأجهزة غشاء بوليمر صلبًا كمحلول كهربائي وهي قادرة على العمل عند كثافات وضغوط تيار أعلى من أنظمة لجنة الطاقة الذرية الأسترالية. أجهزة التحليل الكهربائي لـ بيم تعتبر هذه الأنظمة مناسبة بشكل خاص لدمج الطاقة المتجددة، حيث يمكنها الاستجابة بسرعة لمدخلات الطاقة المتقلبة من مصادر مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح. كما تتمتع بكفاءة أعلى من حيث تحويل الطاقة، مما يجعلها تقنية رئيسية للمستقبل. انتاج الهيدروجين.
3. محلل كهربائي بغشاء التبادل الأنيوني (إيم)
أجهزة التحليل الكهربائي إيم هي تقنية ناشئة تستخدم غشاء تبادل الأنيونات لتسهيل عملية التحليل الكهربائي. يسمح هذا الغشاء بنقل أيونات الهيدروكسيد (أوه-) بدلاً من البروتونات (H+)، مما يجعلها بديلاً واعدًا لـ محللات كهربائية بيم. أجهزة التحليل الكهربائي إيم شارك العديد من المزايا مع تكنولوجيا بيم، بما في ذلك الكفاءة العالية والحجم الصغير والقدرة على العمل بمصادر الطاقة المتجددة. الفائدة الرئيسية من إيم هي إمكاناتها ل خفض التكاليف، حيث يمكن استخدام مواد أقل تكلفة، مثل المعادن غير الثمينة، للأقطاب الكهربائية.
4. محلل كهربائي للأكسيد الصلب (شركة كهرباء جنوب السودان)
شركة نفط الجنوب هي تقنية التحليل الكهربائي عالية الحرارة التي تعمل عند درجات حرارة تتراوح بين 700 إلى 1000 درجة مئوية. تسمح هذه الدرجة العالية من الحرارة بكفاءة أعلى من خلال استخدام كل من الكهرباء والحرارة لعملية التحليل الكهربائي. بينما شركة نفط الجنوب تتمتع هذه المادة بإمكانيات كبيرة من حيث الكفاءة، إلا أن درجة حرارتها التشغيلية العالية تتطلب مواد متقدمة وتجعلها أقل ملاءمة لمصادر الطاقة المتجددة المتقطعة.
الاستنتاج: بيم مقابل إيم - مستقبل التحليل الكهربائي
في حين أن كل ما سبق تقنيات التحليل الكهربائي لديهم مزاياهم ومستقبلهم انتاج الهيدروجين الأخضر من المرجح أن يتم تشكيلها بواسطة بيم و أجهزة التحليل الكهربائي إيم.
أجهزة التحليل الكهربائي لـ بيم وقد تم بالفعل اعتماد هذه المنتجات على نطاق واسع في الصناعة نظرًا لكفاءتها ومرونتها وقدرتها على العمل بالطاقة المتجددة. فهي توفر أداءً ممتازًا حتى في ظل ظروف التشغيل المتغيرة وتوفر هيدروجينًا عالي النقاء.
أجهزة التحليل الكهربائي إيم تكتسب زخمًا لأنها تقدم نفس المزايا مثل بيمولكن بتكلفة أقل بسبب إمكانية استخدام مواد أرخص. أجهزة التحليل الكهربائي إيم لا تزال في مرحلة التطوير، لكن تقدمها واعد، وقد تصبح بديلاً تنافسيًا لـ بيم في المستقبل القريب.
وفي الختام، كلاهما بيم و أجهزة التحليل الكهربائي إيم من المتوقع أن تلعب دورًا حاسمًا في مستقبل الاستدامة انتاج الهيدروجينيعتمد مفتاح اختيار التكنولوجيا المناسبة على حالات الاستخدام المحددة، اعتبارات التكلفة، والتكامل مع أنظمة الطاقة المتجددة.
