Producerea hidrogenului prin electroliza apei

Electroliza apei este una dintre metodele cele mai cunoscute și mai bine studiat de producerea hidrogenului. Acesta oferă un produs pur (99,6-99,9% H2) într-o singură etapă de proces. Costul de producție pentru producerea hidrogenului costul energiei electrice este de aproximativ 85%.

Electroliza apei este una din producția de hidrogen todov cele mai bine cunoscute și bine studiat UI [433]. Acesta oferă un pro-pur PRODUSULUI (99,6-99,9% H2) într-o singură etapă de proces. Economie pro-cesiunii depinde în mare măsură de costul energiei electrice. Costul de producție pentru producerea hidrogenului costul energiei electrice este de aproximativ 85%.

Această metodă a fost folosită într-un număr de țări cu resurse guvernamentale considerabile hidrocentrale ieftine. Cele mai mari sisteme electrochimice sunt în Canada, India, Egipt, Norvegia, dar a creat și ra-Botha a mii de plante mai mici în multe țări din întreaga lume. Importanța acestei metode, deoarece este cel mai versatil în ceea ce privește IP utilizarea surselor de energie primară. În legătură cu dezvoltarea energiei nucleare este posibilă o nouă înflorire a electroliza apei la baza de energie electrică ieftină de centrale nucleare. Resurse moderne elektroener-Getik insuficiente pentru a produce hidrogen ca un produs pentru utilizare Nation energie la distanță. Dacă puterea de a primi electric în detrimentul energiei puțin costisitoare nucleare, atunci eficiența procesului de generare a energiei electrice, egală cu 40% (în cazul reactoarelor amelioratorului rapid) și eficiența producției hidrogenului prin electroliză chiar 80%, o eficiență totală a procesului de electroliza va fi 0.8-0.4 = 0,32, sau 32%. Mai mult, presupunând că energia electrică este de 25% din producția totală de energie, iar 40% din energia electrică consumată în electroliză, în timp ce această contribuție în cantitatea totală de sursă de alimentare va fi cel mai bun 0,25H X 0,4-0,32 = 0,032, sau 3; 2%. În consecință, electroliza apei, ca metodă de producere a energiei de hidrogen poate fi considerată în mod strict limitată. Cu toate acestea, ca o metodă pentru producerea hidrogenului-TION chimice și industria metalurgică ar trebui armate pentru a procesa, deoarece în anumite condiții economice, aceasta poate fi utilizată într-o bază pe scară largă.

Electroliza poate fi utilizat cu succes în hidrocentrale sau în acele cazuri în care centralele termice și nucleare au capacitate în exces, iar producerea hidrogenului este mijlocul de a utiliza, biserică neniya și puterea de stocare. În acest scop, poate fi utilizat la scară capacitate electrolitic cardinality până la 1 Mill. M 3 de hidrogen pe zi. Într-o capacitate mare de electroliză a apei de 450 de plante t / zi și în sus timpi curse de electricitate per 1 m3 de hidrogen poate fi ridicat la 4-4,5 kWh. Cu acest flux de energie electrică într-o serie de situații de putere electro-leasing de apă chiar și în condițiile actuale poate deveni o metodă competitivă de producere a hidrogenului [435].

O metodă electrochimică de producere a hidrogenului din apă are următoarele caracteristici pozitive: 1) de înaltă puritate hidrogen produs - până la 99,99% și mai sus; 2) simplitatea procesului, este continuu, posibilitatea de automatizare completă a majorității, absența pieselor în celula electrolitică în mișcare; 3) posibilitatea de a obține produse secundare valoroase - apa grea si oxigen; 4) materie primă accesibilă și inepuizabile - apă; 5) flexibilitatea proceselor și posibilitatea de a produce hidrogen direct sub presiune; 6) separarea fizică a oxigenului și hidrogenului în procesul de electroliză.

In toate procedeele de producere a hidrogenului, prin descompunerea apei ca subprodus va fi produs cantități semnificative de oxigen. Acest lucru va oferi noi stimulente de aplicare a acesteia. El își va găsi locul nu numai ca un accelerator al proceselor, dar, de asemenea, ca un agent de curățare indispensabil și iazuri ozdorovitel, a efluenților industriali. Acest domeniu de utilizare oxigen poate fi extinsă la atmosfera, solul și apa. Combustie în cantități în creștere de oxigen de deșeuri va fi în măsură să rezolve problema deșeurilor solide în orașele mari.

Chiar mai valoros produs al electroliza apei este apa grea - un bun moderator de neutroni în reactoare nucleare. In plus, apa grea este utilizată ca materie primă pentru deuteriu, care la rândul său, este o materie primă pentru energia de fuziune.

descompunerea electrolitică a apei.

Apa pura, practic, nu conduce curent, astfel încât electrolitii se adaugă la acesta (de obicei, KOH). In electroliza, hidrogenul este eliberat la catod. La anod, o cantitate echivalentă de oxigen eliberată, care, prin urmare, în această metodă este un produs secundar.

Hidrogenul rezultat prin electroliza este foarte pură, cu excepția unor mici cantități de impurități de oxigen, care este ușor de îndepărtat prin trecerea gazului pe un catalizator adecvat, de exemplu, puțin peste azbestul încălzit-paladiu. Prin urmare, este folosit ca hidrogenarea grăsimilor, precum și alte procedee pentru hidrogenarea catalitică. Hidrogenul produs prin această metodă este destul de costisitoare.