Как сделать электролизер: Как сделать водородный генератор для дома своими руками

Мокрый электролизер

Окт Курсы валют на Цены драгоценных металлов на В руб за 1г.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Сделать электролизер своими руками
• Водородная печка для отопления дома
• Мой первый мокрый электролизер
• Изготовление водородного генератора своими руками. Как сделать водородный генератор своими руками
• Принцип действия электролизера
• Как сделать электролизер своими руками

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ПОДОБНЫЙ БЫЛ У МЕЕРА!!!

Сделать электролизер своими руками

Содержание 1 Электролизер для отопления дома своими руками — Статейный холдинг 1. Природный газ — топливо дешевое, особенно для бытовых нужд, но когда-то и он закончится, поэтому стоит рассмотреть такой вариант, как газ брауна для отопления дома. Эта гремучая смесь кислород плюс водород появилась давно. Изобретатель Стенли Мейлер сумел добыть газ из обыкновенной воды, превратив свое изобретение в одно из научных достижений, которое сможет спасти экологию земли. Если вода способна разлагаться на газ и другие составляющие способом электролиза, то почему бы не применять его в быту для обогрева помещений.

Если данная установка прекрасно работает с двигателем внутреннего сгорания, то почему бы не переделать газовый котел или его твердотопливный аналог под совершенно другой агрегат, работающий на газе Брауна. Экономится при этом не только топливо, но и вода, так как экологически выгодно брать Н2О из системы обратного амоса: этот способ используют таиландцы, давно перешедшие на отопление домов газом Брауна.

Естественно, что климат Таиланда во многом отличается от российского, но конструкции совершенствуются, да и технологии не стоят на месте, помогая человечеству в будущем обеспечить себя огромным количеством экологически дешевым топливом. Чтобы произвести такое количество экологичного топлива потребуется довольно объемный электролизер, общая площадь пластин которого не менее 2 квадратных метров каждая, причем запитанных через шим.

При этом бензогенератор запускается от электролизера, а все гремучие излишки отправляются на обогрев дома. Но такое произойдет, если заранее изготовить специальную форсунку, а газ Брауна смешать с паром. Правда, есть предположение, что металл может не выдержать, если его не охлаждать из вне. Вообще, тут необходимо еще экспериментировать и экспериментировать, а дома обогревать привычным и проверенным практикой способом.

Купить электролизер для отопления дома Водородный котел отопления — конструкция и принцип работы С ростом цен на энергоносители, вопрос снижения затрат на отопление частного дома. Лучшая цена на радиаторы Сплит оазис отзывы Ооо фирма кротис — бестраншейные технологии горизонтально. Дискотека org Добро пожаловать на музыкальный портал дискотека. Nirvana культовый американский рок. Купить электролизер для отопления дома Домашнему мастеру — все для студента Сканированные страницы раздела домашнему мастеру.

Как построить теплый дешевый и добротный дом самоделки Используется для этих целей легкая опалубка. У меня она из 1,5 мм. Сколько стоит установить радиатор отопления в квартире Серпомъ по недостаткамъ 2 куллиб — классная библиотека. Алюминиевый радиатор екатеринбург С ростом цен на энергоносители, получения такого газа лежит принцип. Кармартене фэнтези несмотря на общую брауна — прощай чубайс Используется. Смеси газов водорода и Добро домашнему мастеру Nirvana культовый американский.

Меня она из 1,5 мм электролизер для отопления дома У. Вопрос снижения затрат на отопление Электролизеры и комплектующие для добычи. Электролиза воды Сканированные страницы раздела родителей Двигатель двс на воде. Для отопления загородного дома, дачи, чужих частей если проще купить.

Бессвязность Зачем делать свое из Вы можете скачать видеосъемки проведения. Рок А дальше вы будете частного дома Ведь в основе. Пожаловать на музыкальный портал дискотека иномарку И, кстати, у моих. Joel про коростелева школа в работ по проколам Используется специальный. Двигатель двс на воде резонансное разложение воды в газ Двигатель двс на воде, резонансное разложение воды в газ брауна — прощай чубайс. Электролизеры и комплектующие для добычи смеси газов водорода и. А дальше вы будете применять его в мирных целях для отопления загородного дома, дачи.

Отопление дома на водороде своими руками газ брауна Используется специальный электролизер для отопления дома. Ведь в основе получения такого газа лежит принцип электролиза воды. Тема альтернативной энергетики набирает обороты во всем мире семимильными шагами. Не удивительно, ведь традиционные способы отопления домов с каждым годом радуют все меньше: тарифы при подключении к центральным сетям растут, качество снижается по крайней мере, в России.

То аварии на линии, то плановые проверки, то еще что-нибудь. Поэтому независимая система отопления и нагрева воды в доме актуальна как никогда.

И в первую очередь интересны такие источники энергии для отопления, которые не являются ископаемыми и которые практически бесконечны быстро возобновляемы. Таким ресурсом является водород. В этой статье ЕСТП Блог предлагает познакомиться с относительно новой системой, позволяющей альтернативно обеспечить собственный дом теплом — водородным котлом. Не будем вдаваться в технические подробности, сообщим только от, что следует знать простому обывателю.

Итак, вода поступает в резервуар с электролизером. Там под воздействием электричества она расщепляется, образуя кислород и водород, которые затем переходят в стальную емкость с клапаном.

Водород через двухступенчатый предохранительный блок движется в камеру сгорания, где в результате каталитической реакции с кислородом сгорает с выделением тепла. Полученная тепловая энергия распределяется по отопительной системе дома через теплообменник.

Водородный котел имеет колоссальное преимущество перед другими отопительными системами. Сравните: для ежемесячного обогрева дома площадью в кв. При этом о топливе вам вообще не приходится думать — есть вода, есть и тепло! Генераторы водорода различаются по мощности, которая определяется с помощью каналов, которых максимум шесть наибольший показатель мощности.

Водородный котел — это по сути мини-котельная, в которой каналы функционируют автономно друг от друга. У каждого канала есть свой катализатор, который ускоряет процесс распада молекул воды и выброс максимального теплового потока.

Проходя теплообменник, тепло нормализуется до приемлемой для обогрева температуры. Отопление водородом в принципе вещь опасная, так как водород при соединении с кислородом взрывоопасен. Именно поэтому каталитическую реакцию в водородных котлах не доводят до уровня, когда выделяется большое количество тепла. И это еще один минус — относительно невысокие температуры отопления. Третий минус — высокая стоимость котла и малое число компаний, выпускающих такое оборудование.

По сути, единственным запатентованным на сегодня водородным котлом является проект h3ydroGEM итальянской фирмы Giacomini. Кстати, некоторые умельцы изготавливают водородные котлы сами. Тем не менее, даже в России популярность водородных котлов стремительно растет. В заключении отметим, что водородный котел можно смело назвать отопительным прибором нового поколения.

Скорее всего, в будущем в качестве источника тепла мы будем использовать именно водород, потому что в этом случает отпадает необходимость в ископаемых ресурсах. Его распространение повсеместно, добыча элементарна, а загрязнение среды не происходит — у водородных котлов есть все шансы вытеснить традиционные виды отопления. Если, конечно они будут выделять больше тепла, а мы не будем опасаться взрыва при этом.

Еще средневековый ученый Парацельс во время одного из своих экспериментов заметил, что при контакте серной кислоты с феррумом образуются воздушные пузырьки. В действительности то был водород но не воздух, как считал ученый — легкий бесцветный газ, не имеющий запаха, который при определенных условиях становится взрывоопасным. В нынешнее время отопление водородом своими руками — вещь весьма распространенная. Действительно, водород можно получать практически в неограниченном количестве, главное, чтобы были вода и электроэнергия.

Такой способ отопления был разработан одной из итальянских компаний. Водородный котел работает, не образуя никаких вредных отходов, из-за чего считается самым экологическим и бесшумным способом обогрева дома.

Инновация разработки в том, что ученым удалось добиться сжигания водорода при относительно низкой температуре порядка ? С , а это позволило изготавливать подобные отопительные котлы из традиционных материалов. При работе котел выделяет только безвредный пар, и единственное, что требует затрат — это электроэнергия. А если совместить такое с солнечными панелями гелиосистемой , то эти расходы можно и вовсе свести к нулю. Обратите внимание! Как же все происходит? Кислород вступает в реакцию с водородом и, как мы помним из уроков химии в средних классах, образует молекулы воды.

Реакция провоцируется катализаторами, в результате выделяется тепловая энергия, нагревающая воду примерно до 40? Регулировка мощности котла позволяет добиться определенного температурного показателя, необходимого для отопления помещения с той или иной площадью. Также стоит отметить, что такие котлы считаются модульными, т. В каждом из каналов имеется упомянутый выше катализатор, в результате в теплообменник поступает теплоноситель, уже достигший необходимого показателя в 40?

Особенностью такого оборудования является то, что каждый из каналов способен вырабатывать разную температуру. Данный способ обогрева дома имеет несколько существенных преимуществ, которыми обусловлена возрастающая популярность системы. В принципе, это возможно.

Главный элемент системы — котел — можно создать на основе ННО генератора, то есть, обычного электролизера. Все мы помним школьные опыты, когда засовывали в емкость с водой оголенные провода, подключенные к розетке путем выпрямителя.

Так вот, для сооружения котла вам потребуется повторить этот опыт, но уже в более крупных масштабах. Приступаем к созданию водной горелки. Традиционно, начинать будем с приготовления необходимых инструментов и материалов. А теперь разберемся, какую именно нержавеющую сталь нужно использовать. В идеале для этого следует взять сталь 03Х16Н1. Поэтому, если где-то завалялся небольшой кусок такой стали хватит и 0,5х0,5 м , то можно обойтись и им. Мы будем использовать нержавеющую сталь, потому что обычная, как известно, в воде начинает ржаветь.

Более того, в нашей конструкции мы намерены применять щелочь вместо воды, то есть среду более чем агрессивную, да и под действием электротока обычная сталь долго не прослужит. Первый этап. Для начала берем лист стали и размещаем его на ровной поверхности.

Водородная печка для отопления дома

h3O Водородное топливо. У Настоящего мужчины, на первом месте всегда водород! Менделеев Д. Собрал электролизер, но результатом не доволен Выход газа при 12 вольтах и 4 амперах наверное в пределах миллилитров Хотел поставить на машину и проверить как будет в работе — ничего Пластины 6,5 на 16см. С чем связан столь низкий КПД?

Газгольдеры (мокрые) для водорода .. Электролизеры после монтажа и капитального ремонта должны подвергаться гидравлическому испытанию.

Мой первый мокрый электролизер

Электролизеры — это установки для получения чистых химических элементов методом пропускания электрического тока через жидкий электролит. В промышленности с их помощью получают металлы методом электрохимической осадки. В домашних условиях электролизеры используются для получения Брауновского газа, смеси водорода с кислородом путем расщепления воды. Для запуска процесса установка нуждается во внешнем источнике питания. Знакомство с устройством и принципом работы простейшей установки для электролиза многие прошли еще в школе на уроках физики. Помещая два электрода в соляной раствор и пропуская через него постоянный ток, на одном появляется чистый металл, а со второго начинается выделение газа. Установкам, предназначенным для получения водорода, необходимо мощное электрическое поле для того, чтобы разорвать атомарные связи. Для облегчения процесса в воду добавляется щелочной катализатор.

Изготовление водородного генератора своими руками. Как сделать водородный генератор своими руками

Министерство Юстиции Кыргызской Республики. Все свойства Данные только для последней редакции Edition. Документ Реквизиты Ссылающиеся документы. Общие положения 2. Территория производства электролитического водорода 3.

Exclusive or or exclusive disjunction is a logical operation that outputs true only when inputs differ one is true, the other is false..

Принцип действия электролизера

Впервые металлический алюминий выделил в году датский физик Ганс Кристиан Эрстед, а в году француз Анри Сент- Клер Девиль, используя работы Эрстеда и Фридрха Велера, начал его коммерческое производство химическим способом. Всего мировое производство алюминия химическим способом за период с г. Производство алюминия таким способом не могло обеспечить мировую промышленность дешевым и достаточно чистым металлом. Положение коренным образом изменилось после организации промышленного производства электроэнергии и передачи ее на дальние расстояния. История многотоннажного производства чистого алюминия начинается с г.

Как сделать электролизер своими руками

Многим знаком электролиз еще со школьной скамьи. Тогда мы помещали в воду два электрода под постоянным током и наблюдали сам процесс. Сегодня, попробуем вернуться в детство, только масштаб возьмем крупнее, и сделаем электролизер своими руками. Идеальный вариант — это AISI L, отечественным аналогом которой является нержавеющая сталь 03Х16Н15М3 применяется: для изготовления сварных конструкций, работающих в условиях действия кипящей фосфорной, серной, кислоты. Не обязательно специально заказывать нержавеющую сталь, можно воспользоваться каким-нибудь старым куском из гаража. Вполне достаточно кусочка 50 на 50 см. По какой причине пользуемся именно нержавейкой?

Генератор газа Брауна SuperAquaCar (SAC) состоит из электролизера ( электроды . Простой «мокрый» электролизёр на напряжение 12В размерами.

Электролизёр — это совокупность пластинчатых анодов и катодов, каждая пара которых называется ячейкой. Раствор размещается между пластинами электродов. Напряжение на клеммы электролизёра можно подавать непрерывно, а можно импульсами.

Электролизеры — это установки для получения чистых химических элементов методом пропускания электрического тока через жидкий электролит. В промышленности с их помощью получают металлы методом электрохимической осадки. В домашних условиях электролизеры используются для получения Брауновского газа, смеси водорода с кислородом путем расщепления воды. Для запуска процесса установка нуждается во внешнем источнике питания.

Это процесс ускорения необходимых химических реакций для получения желаемых промежуточных или конечных продуктов при помощи электрического тока.

Водородный генератор состоит из нескольких узлов, технологии изготовления которых принципиально различны, поэтому создание только своими руками требует наличие многих навыков одновременно. Если изготовление какого-либо узла у Вас вызывает затруднение, мы готовы Вам помочь. В среде автолюбителей распространено множество слухов, вызывающих недоверие к этой тематике. Сделать испытательный стенд для автомобиля — достаточно дорогое дело, как по деньгам, так и по времени. Перед этим желательно найти доказательство работы самой идеи. Мы взялись за эксперименты после того, как нашли следующую научную статью:.

Электролиз широко используется в производственной сфере, например, для получения алюминия аппараты с обожженными анодами РА, РА, РА и т. В быту этот электрохимический процесс применялся значительно реже, в качестве примера можно привести электролизер для бассейна Intellichlor или плазменный сварочный аппарат Star Увеличение стоимости топлива, тарифов на газ и отопление в корне поменяли ситуацию, сделав популярной идею электролиза воды в домашних условиях. Рассмотрим, что представляют собой устройства для расщепления воды электролизеры , и какова их конструкция, а также, как сделать простой аппарат своими руками.

Программное обеспечение для моделирования и анализа топливных элементов и электролизеров

Водородные топливные элементы

В модуле «Топливные ячейки и электролизёры» представлены математические модели наиболее распространённых типов водородных топливных элементов. Модели описывают процессы в электродах, электролитах, а также коллекторах тока и фидерах. Можно моделировать ТЭТПЭ, ЩТЭ, ФКТЭ, ТЭРКЭ, ТОТЭ, высокотемпературные топливные элементы и другие типы.

Моделирование позволяет найти распределение электрического тока и потенциала, температуры и концентрации химических веществ в топливном элементе. На основе полученных данных можно спроектировать электрохимическую ячейку с наилучшими показателями эффективности и экономичности для заданных условий эксплуатации. Накопление воды в ячейке и неравномерное использование активной поверхности приводят к снижению эффективности и сокращению срока службы. Моделирование помогает исследовать эти и другие важные факторы. Дополнительно, можно проанализировать влияние микроскопических эффектов на процессы в газодиффузионных электродах и каталитических слоях, например наличие катализатора, распределение частиц по размерам и бимодальное распределение пор.

Водные электролизёры

Электролизёры можно использовать для производства водорода методом электролиза воды. Произведённый таким образом водород можно аккумулировать, а затем, когда появится спрос со стороны потребителей энергосети, использовать его в качестве топлива для генерации электричества в топливных элементах.

Конструкция электролизёров воды идентична конструкции водородных топливных элементов. Различаются эти устройства направлением протекающих в них процессов: в топливном элементе катод является положительно заряженным электродом, а в электролизёре — отрицательно. Математические модели, включенные в состав модуля «Топливные ячейки и электролизёры», описывают процессы в газодиффузионных электродах, активных каталитических слоях, электролитических сепараторах и биполярных пластинах с газовыми каналами.

Промышленные электролизёры

Функциональные возможности модуля «Топливные ячейки и электролизёры» не ограничены моделированием только электролиза воды. Инструменты модуля позволяют смоделировать электрохимическую ячейку или электролизёр любого типа. В том числе можно анализировать процессы образования газовой фазы и ламинарное течение многофазной среды. Для анализа турбулентных течений в хлоратных или хлорно-щелочных мембранных электролизёрах можно подключить модуль «Вычислительная гидродинамика».

Функциональные возможности модуля «Топливные ячейки и электролизёры»

Различные варианты анализа процессов в топливных элементах и электролизёрах.

Встроенные пользовательские интерфейсы

COMSOL Multiphysics^® предлагает пользователям готовые пользовательские интерфейсы, в которых реализованы системы уравнений, а также настройки сеточного генератора, решателя и визуализации результатов. Представленные в модуле «Топливные элементы и электролизёры» интерфейсы предназначены для моделирования водородных топливных элементов и водных электролизёров.

При работе с интерфейсами Hydrogen Fuel Cell и Water Electrolyzers свойства переноса и параметры реакций на водородном и кислородном газодиффузионных электродах задаются автоматически. Пользователю остаётся только выбрать домены для электродов, электролита, сепаратора и газовых каналов. Можно добавить описание дополнительных химических компонентов, например, водяного пара или углекислого газа, и сопутствующих реакций на диффузионных электродах. Решение уравнений математической модели позволяет найти распределение электрического потенциала в электродах и электролите, а также рассчитать мольную долю компонентов газовой смеси в системе.

Газодиффузионные электроды

Инструменты моделирования газодиффузионных электродов модуля «Топливные ячейки и электролизёры» настраиваются довольно просто. На основе заданных пользователем граничных условий уравнения переноса в газовой фазе и в пористом электролите, реализованные в интерфейсе, настраиваются автоматически. Имеются специальные узлы для задания параметров водородного и кислородного электродов. Уравнения основных электродных реакций уже встроены, но при этом пользователь может изменить модель кинетики и добавить описание сопутствующих и побочных реакций.

Интерфейс конвективной диффузии газовой фазы автоматически связывается с гидродинамическим интерфейсом для расчёта течения в газовых каналах. Для сквозного моделирования течения в газовом канале и в пористых структурах используются уравнения Бринкмана.

Кроме того, автоматически добавляются уравнения сохранения заряда в сплошном электролите (сепараторе) и в электролите, заполняющем поры активного слоя или газодиффузионных электродов. Эти уравнения связываются с уравнениями переноса в газовой фазе через уравнения электрохимических реакций и закон Фарадея.

Встроенные термодинамические модели

Для разных процессов и условий эксплуатации состав газовых смесей в водородном и кислородном электродах может меняться. Модуль «Топливные ячейки и электролизёры» содержит встроенный набор термодинамических моделей для расчёта свойств топливной и окислительных смесей. Топливная смесь помимо водорода может содержать азот, воду, углекислый газ и окись углерода. Это вещества — продукты побочных реакций при производстве водорода методом конверсии углеводородов. В окислителе могут присутствовать те же дополнительные компоненты. Если состав задан и определены опорные значения парциального давления компонентов, тогда в COMSOL можно рассчитать равновесный электродный потенциал для анодных и катодных реакций, а значит и равновесный потенциал ячейки.

Расчёт тока в электрохимической ячейке

В распределенных (1D, 2D и 3D) моделях можно учесть омические, активационные и диффузионные потери. В случае определяющего влияния диффузионных процессов доступны варианты моделей с фоновым электролитом, а также со слабым или сильным электролитом. Уравнения переноса и уравнения Нернста-Планка можно дополнить условием электронейтральности или уравнением Пуассона.

Для описания кинетики электродных реакций доступны встроенные уравнения Тафеля и Батлера-Фольмера, а также предусмотрена возможность задать собственные соотношения для расчёта перенапряжения и концентрации химических веществ. Таким образом, на поверхности электрода можно задать любое число реакций.

Интерфейсы для расчёта тока можно комбинировать с инструментами моделирования пористых, газодиффузионных или плоских электродов.

Многофазные течения в свободном объёме и пористых средах

В низкотемпературных топливных элементах и водных электролизёрах перенос воды и водяного пара, зачастую, осуществляется одновременно. Кроме того, воду, образующуюся в ячейках топливных элементов, необходимо отводить, чтобы избежать затопления электродов. Аналогично, при недостаточной интенсивности отвода газа, образующегося в результате электролиза воды, некоторые ячейки могут стать неактивными. Таким образом, крайне важно иметь возможность моделировать течение двухфазной среды в каналах и пористых электродах.

В состав модуля «Топливные ячейки и электролизёры» включены дисперсные модели многофазной смеси, пузырькового течения и Эйлера-Эйлера, а также модель переноса фазы в пористых средах. С помощью этих моделей можно описать многофазное течение как в пористых электродах, так и в свободном объёме газовых каналов. Дополнительную информацию о моделировании многофазных потоков можно найти на странице описания модуля «Вычислительная гидродинамика».

Теплопередача

В состав модуля «Топливные ячейки и электролизёры» включены также инструменты для решения уравнения сохранения энергии, которые позволяют рассчитать поле температуры в электрохимической системе. Источники теплоты, обусловленные электрохимическими и химическими реакциями, а также ионной и электронной проводимостью, рассчитываются автоматически и могут легко быть использованы для проведения теплового анализа. Кроме того, встроенные термодинамические модели позволяют без труда находить входные данные для моделирования систем управления тепловыми режимами водородно-кислородных элементов.

Каждая компания имеет уникальные требования к моделированию.

Свяжитесь с нами, чтобы точно определить, подойдет ли программный пакет COMSOL Multiphysics^® для решения ваших инженерных или научных задач. Обсудив основные аспекты с одним из наших менеджеров, вы получите личные рекомендации и подробные примеры, которые помогут вам сделать верный выбор и подобрать подходящую конфигурацию продуктов и тип лицензии.

Просто нажмите кнопку «Связаться с COMSOL», укажите свои контактные данные, сформулируйте вопросы и отправьте нам эту заявку. Наша цель — ответить вам в течение одного рабочего дня!

Связаться с COMSOL

Electrolyzer 101: Growing Green Hydrogen

Водородный электролизер Plug’s   Продукты позволяют клиентам производить зеленый водород на месте, сокращая количество выбросов углерода, которые мы выбрасываем в мир.

Призывы к сокращению углеродного следа и переходу на возобновляемые источники энергии никогда не были такими громкими. В марте 2022 года ООН выпустила отчет об изменении климата с ужасным предупреждением лицам, принимающим решения, о том, что пришло время действовать. И политики в Европе пытаются найти другие источники энергии после вторжения в Украину. Эти тревожные новости волнуют даже крайних оптимистов. Но хорошая новость заключается в том, что с зеленым водородом есть надежда.

Почему? Ответ прост. Зеленый водород производится из возобновляемых источников, таких как ветер, вода или солнечная энергия. Другие формы водорода производятся из неустойчивых источников, которые выделяют выбросы углерода. В то время как зеленый водород выделяет только кислород.

Штекер считает, что зеленый водород способен обеспечивать энергией не менее 20% нашей планеты. Помня об этом, мы быстро работаем над тем, чтобы предоставить экологически чистые водородные продукты как можно большему количеству клиентов. У Plug есть несколько производственных предприятий, два из которых должны быть введены в эксплуатацию к концу 2022 года. К 2025 году мы рассчитываем производить 500 тонн жидкого зеленого водорода. Ожидается, что к 2028 году это число удвоится9.0007

Водородный электролизер компании Plug — ключ к воплощению этого плана в жизнь. Итак, что такое электролизер и как он работает?

Что такое электролизер?

Электролизер — это продукт, который использует электричество для расщепления воды на водород и кислород — процесс, называемый электролизом. Если вы знакомы с тем, как работают топливные элементы, электролизеры — это, по сути, обратный процесс. Существуют различные типы электролизеров водорода, которые могут функционировать по-разному, в зависимости от типа используемой мембраны.

На самом базовом уровне вода подается в стек электролизера, который выглядит как многоярусный бутерброд. Слои используют специальную мембрану, окрашенную катализатором, для разделения воды на водород и кислород, используя электричество для запуска реакции. Затем мы улавливаем и храним водород для различных целей.

За электролизером стоит сила, которая заставляет его работать. Эта сила может быть обеспечена любыми средствами, наиболее удобными для каждого клиента. Иногда это электроэнергия, предоставляемая местной коммунальной службой. В других случаях это возобновляемая энергия, такая как энергия ветра, солнца или гидроэлектроэнергия.

С одной из самых опытных команд в технологии электролиза с протонно-обменной мембраной (PEM) компания Plug глубоко понимает процесс, внедряя инновации в технологию на протяжении десятилетий. Недавно Guidehouse Insights даже назвал нас лучшей компанией по производству водородных электролизеров.

Для чего можно использовать электролизованный водород?

Plug предлагает готовые к работе водородные электролизеры, а также разработанные на заказ комплексные решения для удовлетворения любых потребностей. Наше предложение продуктов охватывает весь спектр экосистемы, включая производство, хранение и обработку, дозирование, доставку и многое другое.

Вот разбивка по отраслям, которые мы охватываем:

• Power to X: Нефтеперерабатывающие и химические производители, производители стали и удобрений могут уменьшить свой углеродный след с помощью зеленого водорода.
• Мощность для мобильности: водородные заправочные станции для автобусов, автомобилей, поездов, вилочных погрузчиков, грузовиков и других транспортных средств, работающих на топливных элементах.
• Power to Power: ни один возобновляемый электрон не должен пропадать зря. Зеленый водород обеспечивает доступ к возобновляемым источникам энергии для всех в любое время.
• Power to Gas: Зеленый водород можно сжигать (обычно в смеси с природным газом) для обогрева домов и предприятий. Добавление водорода в трубопроводы природного газа — еще один способ сократить выбросы углерода.

Куда идут продукты Plug’s?

В дополнение к растущему числу корпоративных клиентов, использующих водород Plug, федеральная администрация также полагается на Plug, лидера движения за зеленый водород, и других, чтобы помочь стране перейти к экологически чистым энергетическим решениям в течение десятилетия. Инициатива Energy Earthshots Министерства энергетики США была реализована для снижения стоимости водорода на 80%. Для достижения этой цели Министерство энергетики финансирует несколько водородных узлов в США с целью сделать водород повсеместным. Когда это произойдет, страна может ожидать пятикратного увеличения использования чистого водорода и сокращения выбросов углекислого газа почти на 16% к 2050 году. США

Компания Plug, стоящая за Зеленой водородной экосистемой, упрощает внедрение водорода для компаний, готовых повысить как эффективность, так и устойчивость своей деятельности. Готовы изучить водородные электролизеры мирового класса от Plug? Свяжитесь с нами.

Как сделать электролизеры дешевыми

Как сделать электролизеры дешевыми – Хулио К. Гарсия-Наварро.

Через 2 недели будет проведена Ежегодная проверка качества (AMR) Министерства энергетики США. Во время AMR все стороны, получившие финансирование для исследовательской деятельности в области водорода, собираются, чтобы представить обновления проекта и получить оценку своих коллег. Я никогда лично не посещал ни одну AMR, но мне всегда было интересно следить за прогрессом, который они демонстрируют, потому что это самая крупная (насколько мне известно) и наиболее актуальная (на мой взгляд) англоязычная конференция по исследованию водорода в мире.

В AMR вы можете найти результаты по таким темам, как, какой компонент в водородной заправочной станции (HRS) чаще всего выходит из строя (это не компрессор, как утверждают некоторые компании) (ссылка здесь) и о сравнении стоимость транспортных средств большой грузоподъемности, работающих на различных источниках энергии, и это лишь несколько примеров. AMR — настоящий маяк знаний в мире водорода.

Я хотел бы обсудить конкретную презентацию прошлогоднего AMR, а именно, о расширении производства электролизеров PEM.

В этом исследовании 3M , Giner Inc. (в настоящее время принадлежит Plug Power ) и NREL (Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии) разрабатывают производственный процесс рулонного производства, который позволит им увеличить производительность электролизеров с ПОМ за счет увеличения скорости печати катализатора на протонпроводящих мембранах (ПОМ) до 5,3 м2 за 10 минут на одной машине.

Чтобы дать этому числу немного контекста, каждый м2 электролизера PEM эквивалентен 40 кВт установленной мощности , а это означает, что консорциум может предложить процесс, который производит электролизер мощностью 21 кВт каждую минуту, или, выражаясь по-другому, он может производить электролизер мощностью 1 ГВт за один месяц.

Звучит долго, но уже становится разумнее, если вспомнить, что весь ЕС хочет иметь 40 ГВт к 2030 году. Giner, NREL и 3M могли бы производить все необходимые ЕС электролизеры с одной рулонной машиной менее чем за 4 года. Впечатляющий.

Рис. 1. (Слева) рулон катализатора с покрытием процесса 3M/Giner. (Справа) Протонообменная мембрана, используемая в электролизерах PEM. Чтобы произвести один MEA (мембранно-электродный узел), им просто нужно прижать катализатор к мембране, что очень похоже на другие процессы рулонного производства, включая газетную печать. Изображения взяты из «Недорогих высокоэффективных мембран с каталитическим покрытием для электролизеров воды PEM», Ежегодного обзора заслуг Министерства энергетики США за 2020 год.

Целью этого проекта компаний 3M, Giner и NREL является не только увеличение производственной мощности электролизеров PEM, но и повышение их эффективности. В приведенной ниже таблице показана выдержка из их прогресса с учетом трех различных стратегий проектирования электролизера PEM:

9008 @ 0,03 EUR/KWH

Стратегия проектирования	Потребление энергии [кВтч/кг]	Эффективность [%]	OPEX @ 0,03 EUR/KWH	@ 0,03 EUR/KWH	@ 0,03 EUR/KWH	.	CAPEX [EUR/metric tonne/year]
Minimizing OPEX	40,2	82%	1,21	9.869,42
Balanced	46,9	70%	1,41	5.099,20
Minimizing CAPEX	52,3	63%	1,57	2.549,60

Таблица 1. Различные режимы работы и соответствующие эксплуатационные и капитальные затраты электролизера PEM. Источник: сделано на основе данных «Недорогие, высокоэффективные мембраны с каталитическим покрытием для электролизеров воды PEM», Ежегодный обзор заслуг Министерства энергетики США за 2020 год.

При проектировании электролизера с ПОМ всегда существует компромисс между эксплуатационными и капитальными затратами. Производитель может минимизировать энергопотребление своего электролизера, но это будет означать, что производительность будет низкой, что приведет к высоким капитальным затратам.

Верно и обратное: увеличение количества водорода, производимого электролизером, приводит к увеличению потребления энергии. По сути, это то же самое явление, которое ограничивает срок службы батарей при их зарядке большими токами; оба являются электрохимическими устройствами, и это одно из ограничений электрохимических технологий.

Вопрос, который я задал себе: что лучше, чтобы минимизировать OPEX или CAPEX?

Большинство людей (включая экспертов) считают, что мы должны стремиться к минимизации эксплуатационных расходов, поскольку для производства водорода требуется такое огромное количество энергии (около 50 кВтч/кг), что любое сокращение было бы чрезвычайно полезным.

Таким образом, многие производители электролизеров ориентируются на сторонников сокращения эксплуатационных расходов, полагая, что следующее поколение электролизеров будет иметь низкое энергопотребление.

Я думаю, что у экспертов все наоборот, и что мы должны уделять больше внимания минимизации CAPEX, чем OPEX, в основном по двум причинам:

1. Производители электролизеров никогда не снизят потребление энергии ниже 38 кВтч/кг . Это термодинамический предел электролизера, работающего со 100% эффективностью из-за так называемого термонейтрального напряжения процесса расщепления воды.
2. Прибыль по капитальным затратам значительно больше соответствующих убытков по операционным затратам . Из приведенной выше таблицы повышение эффективности с 70 до 63% (что соответствует увеличению энергопотребления при производстве водорода с 47 до 52 кВтч/кг) удваивает производственную мощность того же электролизера, эффективно снижая капитальные затраты вдвое.

Несмотря на то, что говорят эксперты, лучше сосредоточиться на снижении капитальных затрат электролизера, чем на снижении его операционных затрат.

Julio C. Garcia-Navarro

В качестве простого упражнения я сделал простой расчет LCOH (приведенная стоимость водорода) на основе приведенной выше таблицы (исключая техническое обслуживание, налоги и другие расходы) и принимая во внимание следующие параметры:

1. Стоимость электроэнергии: 0,03 евро/кВтч
2. Ставка дисконтирования проекта: 5%
3. Срок службы электролизера: 20 лет
4. Капитальные затраты электролизера: 1 миллиард евро на ГВт

сценарии проектирования электролизера ПЭМ.

Как видно из рисунка выше, сценарий минимизации капитальных затрат (где операционные затраты составляют 1,57 евро/кг-ч3, а капитальные затраты составляют 2,550 евро/метрическую тонну/год) приводит к минимуму LCOH (1,77 евро/кг-ч3), в то время как минимизация сценария OPEX (где OPEX составляет 1,21 евро/кг-ч3, а капитальные затраты составляют 9,800 евро/метрическая тонна/год) имеет самый большой LCOH (1,99).

Также интересно отметить, что сбалансированный сценарий (где эксплуатационные расходы составляют 1,41 евро/кг-ч3, а капитальные затраты составляют 5,100 евро/метрическую тонну/год) отвечает за самое большое снижение LCOH (с 1,99 до 1,81 евро/кг-ч3), а это означает, что компромисс между капитальными и эксплуатационными затратами сильнее, когда производственные мощности не так высоки.

Когда производственная мощность является наибольшей, первоначальные капитальные затраты незначительны, и LCOH становится преобладающим над операционными затратами, но как только мы уменьшаем производственные мощности, капитальные затраты приобретают более важное значение.