Históricamente, la producción masiva de hidrógeno verde no se ha considerado una posibilidad energética alternativa viable para nuestra crisis climática. Pero los recientes avances tecnológicos en electrolizadores de membrana de intercambio de protones (PEM) ofrecen nuevas vías para la viabilidad a abundante plazo y presentan una oportunidad intrigante para los fabricantes. Los expertos han considerado durante mucho tiempo a los electrolizadores como una tecnología central para alcanzar nuestros objetivos de “neutralidad y pico de carbono”, pero las inversiones sustanciales se han retrasado conveniente a los altos costos de fabricación. Sin secuestro, lo que demuestran estos avances recientes es que la viabilidad a abundante plazo de los electrolizadores está más cerca de lo que muchos creen. Tal como están actualmente, los electrolizadores duran más, funcionan de modo más válido y cuestan menos que en cualquier otro momento de la historia de la tecnología. Aunque los electrolizadores no se convirtieron en un dispositivo secreto en el almacenamiento de hidrógeno verde a gran escalera hasta la división de 1990, su aparición en el mercado de energía alternativa ha poliedro división a muchas nuevas inversiones en investigación y ampliación (I+D). Encima, con una reducción del 90% en los costos de caudal no instalados en los últimos 20 abriles, los defensores ahora pueden argumentar de modo convincente que los electrolizadores son la secreto para un futuro energético sustentable.
Avances en la tecnología de electrolizadores
Se han realizado algunos avances importantes en la tecnología de electrolizadores. Las mejoras incluyen membranas más delgadas, menos metales preciosos y optimización de diseños. Implementación de Membranas Más Delgadas. ¿Por qué son tan importantes las membranas más delgadas? Para principiar, los expertos han especulado que membranas más delgadas permiten a los electrolizadores producir un 150% más de hidrógeno o funcionar con un consumo de energía un 10% beocio que los diseños tradicionales. Esto se debe al hecho de que las membranas más delgadas reducen la distancia total que los protones tienen que recorrer a través de la capa de transporte porosa (PTL). En consecuencia, las membranas más delgadas son responsables de un transporte iónico más rápido y de un aumento en la producción caudillo. Sin secuestro, el diseño de electrolizador más válido combina membranas más delgadas con la implementación de láminas de titanio perforadas en división de materiales de fieltro convencionales. La inversión del fabricante en PTL ha llevado a la creación de PTL de titanio (Figura 1, láminas de titanio) tan delgadas como 0,010 pulgadas que permiten tasas de oxidación más bajas, huellas más pequeñas y una mejor resistor a la flexión y al agrietamiento. Con esta combinación, los PTL pueden proporcionar una mejor conducción térmica/eléctrica y soporte mecánico, próximo con vías tanto para el suministro de agua líquida reactiva a la capa de catalizador como para la exterminio efectiva de gas desde los sitios de reacción hasta la salida. bEY"/>
1. Las capas de transporte porosas (PTL) de Mott se prefieren en aplicaciones de electrólisis conveniente a un diseño ultrasuave que da como resultado una mejor utilización del catalizador y una veterano vida útil de la pila. Cortesía: Mott Corp. Recubrimientos y catalizadores de metales preciosos reducidos. Dada la importancia crítica que desempeñan los PTL en la eficiencia de los electrolizadores, demarcar el menoscabo de los PTL es esencial para los fabricantes. Tanto la pasivación del titanio como la corrosión están limitadas por recubrimientos de metales preciosos que protegen el electrolizador. Sin secuestro, estos recubrimientos suelen estar tratados con metales del clan del platino, lo que genera costes importantes. Como resultado, cualquier intento de respaldar la viabilidad económica de los electrolizadores requiere una logística de recubrimiento diferente, y este requisito ha ayudado a impulsar el ampliación de láminas de titanio. Esta posibilidad ha tenido un enorme impacto en la fabricación. Un estudio nuevo encontró que se pueden rociar capas delgadas de iridio sobre PTL de titanio, eliminando así la aprieto de recubrimientos de metales del clan del platino. Un beneficio secreto de este enfoque es la progreso de la conductividad eléctrica a un precio más financiero. En última instancia, con los recubrimientos reducidos de iridio, los electrolizadores PEM se han vuelto significativamente más rentables. Optimización del Diseño de Celdas. Las celdas son fundamentales para procesos efectivos de electrolizadores porque contribuyen directamente al masa total de almacenamiento de gas hidrógeno de un electrolizador; Cuantas más células puedan apilar los fabricantes unas sobre otras, veterano será la producción. Por lo tanto, optimizar el diseño de la celda significa hacer que los procesos de la celda sean más eficientes, así como mejorar las interacciones de las celdas en la pila. Los equipos de investigación han estado trabajando para optimizar la composición celular, lo que ha poliedro división a diseños nuevos e innovadores. Por un costado, se ha demostrado que las estructuras de electrodos ranurados proporcionan un rendimiento hasta un 50% veterano que los diseños de electrodos existentes y, al mismo tiempo, mejoran la durabilidad caudillo de la celda. Por otro costado, las investigaciones han demostrado que el transporte celular se puede mejorar con nuevos electrolizadores alcalinos que dividen el agua. De hecho, se puede argumentar que las mayores mejoras que quedan por hacer en la producción de electrolizadores radican en una veterano optimización del diseño de las celdas.
Próximamente habrá más hidrógeno verde
En conclusión, el futuro de la producción masiva de hidrógeno está más cerca de lo que mucha gentío reconoce. El mercado del hidrógeno verde, estimado actualmente en 185 mil millones de dólares, aumentará más del 600% en los próximos 25 abriles. Este crecimiento previsto refleja el papel que desempeñará el hidrógeno verde en nuestro futuro energético, así como las reducciones previstas en los costes de los electrolizadores (un punto de traspaso crucial para los fabricantes). Sin secuestro, este crecimiento no sería posible sin la eficiencia mejorada y la vida útil prolongada que se han conseguido con los recientes avances en electrolizadores. Los electrolizadores pueden tener el potencial más oculto de cualquier tecnología de energía verde; la única pregunta es qué fabricantes están dispuestos a capitalizar. —Corporación Mott contribuyó con este artículo.