Електроліз води пропонує ефективне та екологічно чисте рішення для виробництва водню, децентралізоване і в залежності від потреби, чого не можуть інші газогенератори. Якщо електроенергія буде надходити з поновлюваних джерел енергії, то це робить отриманий газ екологічно чистим «зеленим воднем».
Всі електролізери використовують два електрода, кисень виробляється на одному, а водень - на іншому. Щоб розділити кисень і водневі гази, потрібна якась мембрана або діафрагма. Ці мембрани або діафрагми створюють високий опір потоку і, отже, збільшують час і витрати на виробництво водню.
протягом багатьох років багато вчених намагалися використовувати безмембранный електроліз, оскільки він відкриває шлях до зниження вартості. Видалення мембрани і пов'язаних з нею допоміжних компонентів дозволяє не тільки знизити капітальні витрати, але і підвищити експлуатаційну гнучкість. Мембрани або діафрагми мають обмежену робочу температуру. Перевищення цього заданого значення впливає на термін служби електролізера і чистоту газу, який він виробляє. Робота без мембрани усуває ці обмеження, створюючи можливість працювати в більш ефективних умовах, таких як високі температури двигуна.
Платина забезпечує експоненційний поліпшення продуктивності електролізерів, що використовуються для виробництва зеленого водню, говорить генеральний директор Hydrox Holdings Коррі де Джагер, який характеризує ефективність платини як «дивовижний підйом».
«Ми спробували додати в сплав тільки 9% платини, і це дало величезну поліпшення електролітичних характеристик системи», - розповідає де Джагер. «Раптово ви отримуєте набагато більш високу щільність струму при використанні платини, що вам і потрібно. Невеликий блок з високою щільністю струму».
«Ви можете побудувати меншу систему і знизити витрати. Що стосується експлуатації, то чим ближче можуть бути ваші електроди, тим вище ефективність і тим менше енергії вони будуть споживати. Просто дивно, як платина раптово збільшує ефективність. Це просто «вау». Це приголомшливо», - додав де Джагер.
Компанія Hydrox, спонсором якої є компанія Shell Energy, побудувала водневий електролізер у своїй лабораторії в Стридомпарке, Рандбург, Йоганнесбург, використовуючи власний розходиться електродний потік (DEFT ™), технологію, яка дозволяє электролизерам працювати без мембран при більш високих температурах. Це призводить до значного підвищення електричної ефективності і обіцяє знизити собівартість чистого водню, попит на який зростає як на дріжджах по всьому світу.
У ранніх експериментах нікель, а не платина, був основним використовуваним електродним металом: «Ми справді не могли дозволити собі платину. Я повинен сказати, що, коли ми проводили випробування з платиною, нам доводилося відправляти наші електроди в Америку, і хлопці завдали нам платину і відіслали її назад».
«Але за короткий час ми отримали звіти, які були просто приголомшливими. Ми отримали 1 100 міліампер на квадратний сантиметр ... Платина, очевидно, коштує дорого, тому ви повинні розглянути, що ви найменше можете використовувати, і є інші метали, пов'язані з платиною, які насправді можуть зв'язуватися з платиною. Молібден один з них, і є кілька інших, не дорогих, але всі вони можуть зіграти свою роль. Залізо може зіграти свою роль».
«Ми знаємо, як це зробити, і ми знаємо, як забезпечити його довговічність і як прикріпити його до наших електродів. Крім того, зараз ми розглянемо різні види електродів, велику площу поверхні. Це буде приголомшливо, і тоді у нас буде неперевершена ефективність», - говорить де Джагер.
Електроліз електрохімічно розщеплює воду на водень і кисень, і протягом більше століття електролізери були обмежені низькими температурами і тисками, при цьому електроліз в основному проводився з використанням тієї чи іншої форми мембрани для розділення газів.
Тепер у світі з'явилася нова локальна система, яка була досягнута завдяки фінансовій підтримці програми Gamechanger нафтового гіганта Shell, яка надає підприємствам початкове фінансування для просування недоведених ідей на ранніх стадіях, які можуть поліпшити енергетичне майбутнє.
Підтримка з боку Shell має життєво важливе значення для компанії Hydrox, яка є лауреатом Національної премії в області науково-технічного форуму в Південній Африці за інновації.
Стандартні електролізери використовують систему теплообмінника для видалення надлишкового тепла, щоб вона не перевищувала максимальну робочу температуру мембрани. Але з DEFT ™ ця надлишкова температура може бути «замкнута» в системі для підвищення ефективності системи, що призводить до зниження експлуатаційних витрат і витрат на водень. Нова система також може витримувати коливання струму, що робить її ідеальною для використання поновлюваних джерел енергії та «зеленого» водню.
