التحديات والابتكارات في خلايا وقود غشاء تبادل الهيدروكسيد (هيئة الصحة في هامبورغ)
تُستخدم خلايا الوقود، التي تقوم بتحويل الطاقة الكيميائية مباشرة إلى طاقة كهربائية، على نطاق واسع في المركبات الهجينة أو عديمة الانبعاثات وأدوات النقل الأخرى.خلايا وقود غشاء تبادل الهيدروكسيد (هيئة الصحة في هامبورغ)تعد خلايا الوقود الهيدروجينية بديلاً صديقًا للبيئة لخلايا الوقود التقليدية القائمة على الأحماض. ومع ذلك، فإن خلايا الوقود الهيدروجينية حساسة للغاية لثاني أكسيد الكربون (ثاني أكسيد الكربون) في الهواء. يؤدي وجود ثاني أكسيد الكربون إلى تقليل أداء وكفاءة خلايا الوقود بشكل كبير، بنسبة تصل إلى 20%، مما يجعل خلايا الوقود الهيدروجينية غير فعالة تقريبًا مثل محركات البنزين في بعض التطبيقات.
الحل المبتكر: جهاز الفصل الكهروكيميائي لثاني أكسيد الكربون (EDCS)
في الآونة الأخيرة، نشر فريق البحث التابع ليان يوشان وبريان ب. سيتزلر من جامعة ديلاوير مقالاً فيطاقة الطبيعةبعنوان "خلية كهروكيميائية ذات غشاء قصير تعمل بالهيدروجين لإزالة ثاني أكسيد الكربون من الهواء المغذي لخلايا وقود غشاء تبادل الهيدروكسيد". تقدم هذه الدراسةجهاز فصل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي الرائد (EDCS)الذي يزيل بشكل فعال ثاني أكسيد الكربون من الهواء الداخلخلايا الدم البيضاء اللمفاوية، مما يعزز أدائهم بشكل كبير.
يستخدم EDCS نظامًا فريدًاتقنية الأغشية القصيرةمما يسمح بتشغيله بالهيدروجين، على غرار خلية الوقود، ولكن دون الحاجة إلى أسلاك أو صفائح ثنائية القطب أو مجمعات التيار. هذه النسخة الجديدةنهج الغشاء القصيرهو معياري ويمكن تغليفه فيوحدات حلزونية، مما يزيد من مساحة السطح ونسبة الحجم لتشغيل أكثر إحكاما وكفاءة.
الإمكانات التجارية: تغيير جذري لقواعد اللعبة في مجال خلايا الوقود
تظهر الأبحاث أن مساحة 25 سم²وحدة EDCS ذات الغشاء القصيريمكنها إزالة أكثر من 99% من ثاني أكسيد الكربون من الهواء بفعالية بمعدل 2000 مركز إدارة النفايات الصلبة على مدار 450 ساعة. في الواقع، يمكن لهذه الوحدات التعامل مع ما يصل إلى 10000 مركز إدارة النفايات الصلبة من الهواء، وإزالة أكثر من 98% من ثاني أكسيد الكربون. بالنسبة لوحدة 80 كيلو واتمكدس هيئة الصحة في هامبورغ الصافيتبلغ تكلفة الوحدة المدمجة والفعّالة القادرة على إزالة أكثر من 99% من ثاني أكسيد الكربون 112 دولارًا فقط. ويمثل هذا خطوة كبيرة إلى الأمام في جعلتكنولوجيا خلايا الوقودأكثر تكلفة وأكثر جدوى تجارية.
إن بساطة وحدة EDCS، التي تتكون من مكونات أقل، تعني تكاليف أقل وقابلية أكبر للتوسع. وهذا يضع التكنولوجيا في موضع الحل الواعد للتطبيق على نطاق واسع، ليس فقط في خلايا الوقود ولكن أيضًا في التطبيقات المتخصصة مثلمركبة فضائيةوالغواصاتلأنظمة دعم الحياة.
الصلة بمنتجاتنا
مثلطاقة الهيدروجينتستمر التكنولوجيا في التطور، وخاصة فيالتحليل الكهربائي للماءوخلية وقود الهيدروجينالتطبيقات،ملكناأغشية تبادل البروتون (بيم) وأغشية التبادل الأنيوني المختلطتلعب دورًا حاسمًا في ضمان الأداء العالي والاستقرار طويل الأمد في هذه الأنظمة. تتوافق منتجات الأغشية لدينا تمامًا معالهيدروجين الأخضرثورة.
ملكناأغشية بيممصممة للارتفاعالموصلية، قليلنفاذية الغاز، و عاليةمقاومة الضغطمما يجعلها مثالية لكلا منهماالتحليل الكهربائي للماءلإنتاج الهيدروجين وخلايا الوقود الهيدروجينية.
الأغشية التبادل الأنيوني المختلطنحن نعمل على تحسين أداء الأغشية التقليدية، ومعالجة قضايا مثل تلوث الأيونات وتعزيز المتانة، مما يجعلها أكثر ملاءمة للتطبيقات طويلة الأمد.
كما أبرز هذا الاختراق فيفصل ثاني أكسيد الكربون, مستقبلصناعة الطاقة الهيدروجينيةمشرقة. نحن نعتقد أن أداءنا العاليأغشية بيمهم في وضع جيد للمساهمة بشكل كبير في تقدم وتسويقالهيدروجين الأخضرالحلول.
خاتمة
مع التطور المستمر لتقنيات طاقة الهيدروجين، هناك ابتكارات مثلفاصل ثاني أكسيد الكربون الكهروكيميائي (EDCS)تعد تقنياتنا المتقدمة مفتاحًا لتحسين كفاءة خلايا الوقود وخفض التكاليف.أغشية بيمتشكل هذه الابتكارات محورًا أساسيًا، حيث تساعد في دفع عجلة التنمية.صناعة الطاقة الهيدروجينيةإلى الأمام. سواء فيانتاج الهيدروجين,خلايا الوقود، أوأنظمة تخزين الطاقةتقدم منتجاتنا أداءً وموثوقية لا مثيل لها.
لمزيد من المعلومات أو استفسارات الشراكة، لا تتردد في الاتصال بنااتصل بنا.
