Серия публикаций, посвященная кратким обзорам совершенствования получения водорода электролизом воды в странах мира (первое приближение). Корея, Япония, Индия, Индонезия, Малайзия, ЮАР.
Содержание:
- Высокотемпературный электролиз пара
- Снижение удельного расхода электроэнергии
- Использование магнитного и оптического поля
- Совершенствование щелочного и протонообменного электролиза воды
Выводы
1. Высокотемпературный электролиз пара
Сотрудниками Корейского научно-исследовательского института атомной энергии отмечается, что высокотемпературный газоохлаждаемый реактор может быть эффективно использован для производства водорода с помощью нескольких альтернативных технологий, не содержащих CO2, таких как цикл серо-йод и высокотемпературный электролиз пара.
Определены электрохимические и термодинамические параметры процессов и КПД системы производства водорода в диапазоне температур 600-1000 ⁰С с учётом эффективности рекуперации отработавшего тепла. Получено, что общий тепловой КПД около 48% при 1000 °C.
Сотрудниками института водородной энергетики (г.Токио, Япония) создана экспериментальная установка высокотемпературного электролизера под высоким давлением производительностью 4 нм3 Н2/ч. Исследовано влияние рабочего давления на напряжение в электролизёре. Проведена подборка материалов электродов и разделительной диафрагмы.
2. Снижение удельного расхода электроэнергии
Сотрудниками подразделения тяжелой воды (Центр атомных исследований Бхабхи, г.Мумбаи, Индия) разработаны новые электроды с целью снижения удельного расхода электроэнергии щелочного электролиза.
3. Использование магнитного и оптического поля
Сотрудниками Лазерного центра (Технологический университет Малайзии) проведена работа по влиянию на процесс электролиза воды при воздействии магнитного и оптического полей.
Магнитное поле создавалось при помощи магнитного стержня. Сила, создаваемая магнитным полем дополнительно способствует расщеплению воды.
Оптическое поле в виде диодного твердотельного лазера синего, зеленого и красного света. Показано наибольшее влияние на увеличение производительности водорода за счет зеленого лазера.
Как показали выполненные исследования производительность водорода выше при воздействии магнитного поля. В случае комбинирования обоих полей достигался выход водорода в девять раз превышающий выход традиционного электролиза воды.
5. Совершенствование щелочного и протонообменного электролиза воды
В Центре компетенции по инфраструктуре (северо-западный университет, г.Почефструм, Южная Африка) изучаются электрохимические характеристики технологий электролиза воды щелочного типа и с твёрдо-полимерной мембраной. Изучаются возможные пути для повышения производительности.
Кроме этого, уделяется внимание вопросам безопасности, надежности и долговечности электролизера с твердо-полимерным электролитом. Изучается механизм деградации каталитической поверхности электродов и протонообменной мембраны.
Выводы
- В Южной Корее ведутся разработки высокотемпературного парового электролиза.
- В Японии разработан прототип высокотемпературного парового электролизера.
- Отмечается работа в области повышения эффективности технологии щелочного электролиза воды в Индии.
- В Индонезии ведутся разработки по использованию магнитного поля с целью повышения эффективности электролиза воды.
- В Малайзии ведутся исследования по повышению эффективности электролиза воды при совместном воздействии на процесс магнитного и оптического полей. Как показали результаты исследования, это позволяет увеличить производительность электролизера.
- В ЮАР ведутся работы в области совершенствования двух главных технологий электролиза воды – щелочного и с протонообменной мембраной.