Pemain Baharu dalam Perlumbaan Tenaga Hidrogen: Mengapa Elektrodialisis Membran Bipolar (BPED) Begitu Popular?

Berlatarbelakangkan peralihan tenaga global, tenaga hidrogen sedang mengalami peluang pembangunan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Daripada dasar hinggalah pasaran modal, "hidrogen hijau" telah menjadi kata kunci yang kerap digunakan. Dalam perlumbaan teknologi pengeluaran hidrogen, selain yang terkenal elektrolisis air alkali (KAGUM), elektrolisis membran pertukaran proton (PEMEC), dan elektrolisis oksida pepejal (SOEC), teknologi yang agak berprofil rendah tetapi sangat menjanjikan sedang muncul secara senyap-senyap—elektrodialisis membran bipolar (BPED).

I. Apakah Elektrodialisis Membran Bipolar?

Komponen teras elektrodialisis membran bipolar ialah susunan membran. Menyusun membran bipolar dengan membran pertukaran kation konvensional (CEM) dan membran pertukaran anion (AEM) dalam susunan tertentu membentuk susunan elektrodialisis membran bipolar. Membran bipolar dan membran pertukaran kation membentuk ruang asid, membran bipolar dan membran pertukaran anion membentuk ruang alkali, dan membran pertukaran kation dan membran pertukaran anion membentuk ruang garam. Larutan garam memasuki ruang garam. Di bawah pengaruh medan elektrik: kation berhijrah melalui membran kation menuju katod, dan anion berhijrah melalui membran anion menuju anod. H⁺ yang dihasilkan oleh membran bipolar memasuki ruang asid dan bergabung dengan anion yang berhijrah untuk membentuk asid. OH⁻ yang dihasilkan oleh membran bipolar memasuki ruang alkali dan bergabung dengan kation yang berhijrah untuk membentuk alkali. Garam dalam ruang garam terus berkurangan, akhirnya mencapai penyahgaraman; ruang asid dan alkali kemudian menghasilkan asid dan alkali, masing-masing. Seluruh proses tidak memerlukan reagen kimia, hanya menggunakan elektrik dan air.

II. Dua Peranan Teras BPED dalam Sektor Tenaga Hidrogen

1. Penyediaan Larutan Alkali dalam Elektrolisis Air Alkali untuk Penghasilan Hidrogen

Dalam elektrolisis air alkali untuk penghasilan hidrogen, KOH biasanya digunakan sebagai elektrolit. Secara tradisinya, larutan alkali ini disediakan secara kimia, yang bukan sahaja memerlukan tenaga intensif tetapi juga menimbulkan risiko keselamatan semasa pengangkutan dan penyimpanan. Walau bagaimanapun, BPED boleh menghasilkan KOH berketulenan tinggi secara langsung di tapak daripada larutan garam yang murah seperti KCl, sambil menghasilkan asid hidroklorik yang sepadan sebagai hasil sampingan. Ini bermakna:

Mengurangkan pengangkutan bahan kimia berbahaya: Menggantikan alkali dengan garam meningkatkan keselamatan dengan ketara;

Kos bahan mentah yang lebih rendah: Garam jauh lebih murah daripada alkali siap;

Persediaan di tapak yang dicapai: Digandingkan dengan elektrolisis, membentuk sistem pengeluaran hidrogen bersepadu.

2. Pautan Utama dalam Elektrolisis PEM untuk Pengeluaran Hidrogen

Elektrolisis membran pertukaran proton (PEM) merupakan salah satu teknologi arus perdana untuk menghasilkan hidrogen hijau bertekanan tinggi. Walau bagaimanapun, ia mempunyai keperluan kualiti air yang sangat tinggi, dan bahagian anod perlu mengekalkan persekitaran berasid untuk mengekalkan kecekapan pengaliran proton. Dalam sistem pengeluaran hidrogen PEM, BPED memainkan dua peranan utama:

Penyediaan air ultratulen: Melalui penyahgaraman BPED, ion surih dalam air boleh disingkirkan dengan cekap untuk menghasilkan air ultratulen dengan kerintangan 18.2 MΩ·cm;

Penjanaan semula asid: Asid di bahagian anod sistem PEM dicemari secara beransur-ansur oleh ion logam semasa operasi. BPED boleh menyingkirkan kation bendasing secara selektif, membolehkan kitar semula asid dan memanjangkan jangka hayat elektrolisis.

III. Kesimpulan

Persaingan dalam sektor tenaga hidrogen pada asasnya adalah persaingan kecekapan dan kos. Elektrodialisis membran bipolar (BPED), dengan keupayaan penceraian airnya yang unik, menawarkan laluan teknologi baharu dalam pelbagai peringkat pengeluaran hidrogen. Ia tidak cuba menggantikan teknologi arus perdana sedia ada, sebaliknya mengisi jurang yang sukar ditangani oleh kaedah tradisional, bertindak sebagai "pelengkap" dan "kolaborator." Bagi pengamal industri, memberi tumpuan kepada BPED bukanlah tentang mengejar konsep, tetapi tentang mengenali pendekatan proses yang lebih bersih, lebih fleksibel dan lebih bersepadu. Pada peringkat penting peralihan industri tenaga hidrogen daripada "didorong dasar" kepada "didorong pasaran" ini, setiap teknologi yang boleh mengurangkan jumlah kos kitaran hayat patut dipertimbangkan dengan serius.

Soalan Lazim:

1. Siapakah kita?
Kami berpangkalan di Anhui, China, bermula dari tahun 2011, menjual ke Asia Tenggara, Amerika Utara, Eropah Timur, Asia Selatan.

2. Bolehkah anda menyesuaikan kuasa atau voltan yang dinilai?
Ya, menyesuaikan produk boleh diterima.

3. Bolehkah syarikat anda menyediakan keseluruhan sistem (sel bahan api, pengeluaran Hidrogen, penyimpanan hidrogen, sistem bekalan hidrogen)?
Ya, kami boleh menyediakan aksesori yang diperlukan dengan sewajarnya.