Högtryckselektrolys
Högtryckselektrolys ( HPE ) är elektrolys av vatten genom nedbrytning av vatten (H 2 O) till syre (O 2 ) och vätgas (H 2 ) på grund av att en elektrisk ström passerar genom vattnet. Skillnaden med en vanlig protonbytesmembranelektrolysator är den komprimerade väteproduktionen runt 12–20 megapascal (120–200 bar) vid 70 °C. Genom att trycksätta vätgasen i elektrolysatorn elimineras behovet av en extern vätgaskompressor , den genomsnittliga energiförbrukningen för intern differentialtryckskompression är cirka 3 %.
Närmar sig
Eftersom den erforderliga kompressionseffekten för vatten är mindre än den för vätgas pumpas vattnet upp till ett högt tryck, i den andra metoden används differentialtryck . Det finns också en vikt för att elektrolysatorstaplarna ska kunna acceptera en fluktuerande elektrisk insats, som den som finns med förnybar energi . Detta möjliggör sedan möjligheten att hjälpa till med nätbalansering och energilagring .
Ultrahögtryckselektrolys
Ultrahögtryckselektrolys är högtryckselektrolys som arbetar vid 340–690 bar (5 000–10 000 psi). Vid ultrahöga tryck påverkar vattenlösligheten och korsgenomträngningen över membranet av H 2 och O 2 vätgasrenheten , modifierade PEM används för att minska korsgenomträngning i kombination med katalytiska H 2 /O 2 -rekombinatorer för att upprätthålla H 2 -nivåer i O 2 - och O 2 -nivåer i H 2 vid värden som är förenliga med vätesäkerhetskraven .
Forskning
US DOE tror att högtryckselektrolys, med stöd av pågående forskning och utveckling, kommer att bidra till att möjliggöra och acceptera teknologier där väte är energibäraren mellan förnybara energiresurser och ren energikonsument.
Högtryckselektrolys undersöks av DOE för effektiv produktion av väte från vatten. Målsumman för 2005 är 4,75 USD per gge H 2 med en verkningsgrad på 64 %. Det totala målet för DOE 2010 är 2,85 USD per gge H 2 med en effektivitet på 75 %. Från och med 2005 gav DOE totalt 1 563 882 USD i finansiering för forskning.
Mitsubishi eftersträvar sådan teknik med sitt högtrycksväteenergigeneratorprojekt (HHEG).
Forschungszentrum Jülich i Jülich Tyskland undersöker för närvarande kostnadsminskningen av komponenter som används vid högtrycks- PEM-elektrolys i EKOLYSER-projektet. Det primära målet med denna forskning är att förbättra prestanda och gasrenhet, minska kostnaderna och volymen för dyra material och nå de alternativa energimål som den tyska regeringen ställde upp för 2050 i energikonceptet som publicerades 2010.
ThalesNano Energy släppte en vätegenerator med högt tryck (100 bar) i labbskala som ersättning för vätecylindrar i kemilaboratorier.
Kommersiella produkter
Honda installerade sin Smart Hydrogen Station (SHS) i Los Angeles för användning av bränslecellsbilar.