Серия публикаций, посвященная кратким обзорам совершенствования получения водорода электролизом воды в странах мира (в первом приближении). Китай.
Содержание:
- Использование магнитного поля
- Высокотемпературный электролиз пара
Выводы
1. Использование магнитного поля
В школе гражданского строительства и архитектуры Юго-Западного нефтяного университета (г.Чэнду) и Лабораторией Министерства образования по технологиям использования энергии (университет Чунцин, г.Чунцин) разработаны новые пористые электроды для использования в электролизёре с получением водорода под действием магнитного поля.
Выполненные оценки показали достижение снижения рабочего напряжения на ячейке электролизёра до 2,5% и соответствующее снижение расхода электроэнергии.
Обнаружено эффективное влияние магнитогидродинамической конвекции, которая играет роль усиления массопереноса и способствует выталкиванию пузырьков водорода из пористой структуры, что приводит к снижению напряжения ячейки электролизёра. Таким образом, совместное применение пористого электрода и магнитного поля будет способствовать дальнейшему повышению энергоэффективности электролиза воды для производства водорода.
Сотрудниками кафедры машиностроения (национальный центральный университет, г.Тайвань) разработаны пути адаптации электродов с различным магнетизмом для производства водорода электролизом воды и изучается влияние магнитогидродинамики на процесс электролиза. Исследуется влияние рабочих параметров, связанных с магнетизмом и электролизом воды. Согласно экспериментальным наблюдениям, направление магнетизма будет определять
- направление силы Лоренца;
- конвекцию электролитического раствора;
- направление движения пузырьков;
- оказывать влияние на эффективность электролиза воды.
Кроме того, электроды из ферромагнетиков больше подвержены влиянию магнетизма и усиливают действие магнитного поля. Снижаются такие потери напряжения, как поляризация и перенапряжение во время электролиза и, таким образом, увеличивается эффективность получения водорода.
Раскрытие понятий "поляризация" и "перенапряжение" обязательно сделаю позже в новых публикациях.
2. Высокотемпературный электролиз пара
Большое внимание уделяется разработкам высокотемпературного электролиза с использованием тепла ядерного источника. Производство водорода посредством высокотемпературного парового электролиза с использованием твердооксидных электролизных ячеек в последнее время вызывает все больший международный интерес в области крупномасштабного, высокоэффективного производства водорода при использовании тепла высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР).
Более подробно о технологии ВТГР позже в новых публикациях на канале.
В Институте ядерных и новых энергетических технологий, (университет Цинхуа, г.Пекин) ведутся лабораторные исследования процессов высокотемпературного парового электролиза и компонентов твёрдооксидных электролизных ячеек. Разработаны новые электродные материалы.
Выводы
- Ряд НИИ в Китае активно занимаются вопросами совершенствования электролизеров и повышением эффективности процесса электролиза воды. Изучаются вопросы по эффективности реализации электролиза воды в магнитном поле. И уже есть первые результаты. А именно, достигнута возможность понижения напряжения на ячейке электролизера, что напрямую приводит к снижению удельного расхода электроэнергии на получение единицы массы водорода и, вообще, к повышению КПД электролиза.
- Также уделяется внимание перспективному направлению - высокотемпературный электролиз. Но необходимо высокотемпературное тепло, ибо рабочая температура процесса порядка 1000 ºС.