Электрохимический компрессор водорода - Electrochemical hydrogen compressor

An электрохимический компрессор водорода это водородный компрессор где водород подается в анод, и сжатый водород собирается на катоде[1] с эксергетическая эффективность до и даже выше 80% для давлений до 10 000 фунтов на кв. дюйм или 700 бар.[2]

Принцип

Диаграмма 1. Водород низкого давления разделяется на протоны и электроны на аноде, и протоны электрохимически перемещаются через PEM, чтобы повторно объединиться на катоде, образуя водород под давлением. [3]

Многоступенчатый электрохимический компрессор водорода включает: мембранно-электродные сборки (MEA) через протонообменные мембраны (PEM) последовательно для достижения более высоких давлений, когда ток проходит через протоны MEA и на аноде генерируются электроны. Протоны электрохимически перемещаются через мембрану к катоду, после чего они объединяются с перенаправленными электронами с образованием водорода, который подается в водородный компрессор для окисления на аноде каждой ячейки с образованием протоны и электроны.

Этот тип компрессора не имеет движущихся частей и отличается компактностью. При электрохимическом сжатии водорода достигается давление 14500 фунтов на квадратный дюйм (1000 бар), этот мировой рекорд был установлен компанией HyET из Нидерландов в 2011 году.[4] Водяной пар частичное давление, плотность тока, Рабочая Температура и водород обратная диффузия из-за градиент давления влияют на максимальное выходное давление.

Приложения

Электрохимический компрессор водорода.jpg

Электрохимические компрессоры водорода были предложены для использования на станциях заправки водородом для создания давления газообразного водорода для хранения. Они также применялись в новых холодильных системах для сжатия водорода для абсорбции в гидриды металлов или для создания давления в других рабочих жидкостях (например, хладагенты )[5] как продемонстрировано Xergy Inc. победители мировых конкурсов GE Ecomagination награды за 2011 год. Эти электрохимические компрессоры бесшумны, масштабируемый, модульный и высокоэффективный без использования CFC.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Характеристика электрохимических компрессоров водорода pem
  2. ^ Электрохимический компрессор водорода В архиве 2010-06-12 на Wayback Machine
  3. ^ http://www.hydrogen.energy.gov/pdfs/review12/pd048_lipp_2012_o.pdf
  4. ^ Бессарабов, Дмитрий; Ван, Хайцзян; Ли, Хуэй; Чжао, Нана (03.02.2016). Электролиз PEM для производства водорода: принципы и применение. CRC Press. ISBN  978-1-4987-7730-8.
  5. ^ «Xergy Inc. - Интегрированная ионика». www.xergyinc.com. Получено 2019-12-20.