PEMWE und MEM Tech steigern die Effizienz von grünem Wasserstoff

Grüner Wasserstoff, ein Eckpfeiler der globalen Energiewende, erhält beispiellose Aufmerksamkeit, da die Nationen sich bemühen, die Industrie zu dekarbonisieren.Protonenaustauschmembranwasserelektrolyse (PEMWE)Aber wie genau produziert dieses System emissionsfreien Wasserstoff?und was macht seine Membranelektroden-Versammlung (MEA) so kritisch?

PEMWE funktioniert durch einen eleganten elektrochemischen Prozess, bei dem sich Wassermoleküle an der Anode in Sauerstoff, Protonen und Elektronen aufteilen.Die Protonen wandern durch eine spezielle Polymermembran zur Kathode, wo sie sich mit Elektronen zu Wasserstoffgas kombinieren.außergewöhnliche Reinheitswerte(99,999% Wasserstoff) ohne Treibhausgas-Nebenprodukte.

Die MEA dient als funktionaler Kern von PEM-Elektrolysern und besteht aus drei präzise konstruierten Schichten:

1. Anodenkatalysatorschicht:Diese Komponente, die mit Iridium- oder Rutheniumoxiden konstruiert wurde, um die Sauerstoffentwicklungsreaktion (OER) zu optimieren, muss hochkorrosiven sauren Umgebungen standhalten.
2. Protonenaustauschmembran:Diese dünne, aber langlebige Barriere, die typischerweise aus Polymeren der Perfluorsulfonsäure besteht, erleichtert die Protonleitung und verhindert gleichzeitig das Gasübergang.
3. Katodenkatalysator-SchichtHier ermöglichen Platinmetalle eine effiziente Wasserstoff-Evolution Reaktion (HER), wobei fortschrittliche Designs nun nanostrukturierte Materialien enthalten, um die Belastung mit Edelmetallen zu reduzieren.

Die jüngsten Fortschritte konzentrieren sich auf die Verbesserung der Langlebigkeit und Effizienz von MEA.

• Katalysatoren für Edelmetallezur Senkung der Materialkosten
• Verstärkte Membranenmit keramischen Zusatzstoffen für eine längere Lebensdauer
• 3D-gedruckte poröse Transportlagenzur Verbesserung der Gasblaseentfernung

Zusammen zielen diese Innovationen darauf ab, die Kosten für die Produktion von grünem Wasserstoff unter 2 US-Dollar/kg zu senken - eine Schwelle, die für eine weit verbreitete industrielle Einführung von entscheidender Bedeutung ist.Da PEMWE-Systeme von Megawatt auf Gigawatt Kapazität skalieren, wird ihre Rolle bei der Ermöglichung der Speicherung erneuerbarer Energien und der schwer zu reduzierenden Dekarbonisierung des Sektors immer wichtiger.