PEM水電解制氫技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用

　　隨著環(huán)境污染日益嚴(yán)重，越來(lái)越多的研究關(guān)注于綠色無(wú)污染能源，其中氫能清潔無(wú)污染、高效、可再生，是未來(lái)最有潛力的能源載體。利用電解水技術(shù)制氫是目前最有潛力的技術(shù)，也是一種經(jīng)濟(jì)有效的技術(shù)。

　　氫能是可以同時(shí)解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題的綠色能源，有著廣泛的應(yīng)用前景，水作為一種地球含量豐富的可再生資源，是制取氫能的重要原料之一。堿性電解水是目前應(yīng)用最為普遍的電解水制氫方法，但存在污染，效率低等問(wèn)題。

　　PEM是加拿大氫能的一項(xiàng)新技術(shù)，是歷經(jīng)10年的項(xiàng)目研究成果。2014年加拿大氫能的MW級(jí)別的PEM電解槽正式投產(chǎn)，事實(shí)證明它有著非常優(yōu)異的性能。PEM水電解技術(shù)的特點(diǎn)在于它用一種可以使質(zhì)子透過(guò)而無(wú)法使氣體透過(guò)的有機(jī)物薄膜代替了傳統(tǒng)堿性電解槽中的隔膜和電解質(zhì)，從而使電解槽的體積大大縮小，其核心部件由質(zhì)子交換膜以及分布兩側(cè)的多孔電極組成，增加了縱向傳輸能力，加大了反應(yīng)空間，提高了產(chǎn)氫速率。具有安全，清潔，高效等優(yōu)點(diǎn)。在PEM技術(shù)中，水中的氫離子穿過(guò)質(zhì)子交換膜與電子結(jié)合成為氫原子，氫原子相互結(jié)合形成氫分子。這項(xiàng)技術(shù)使電解槽可以在高電流密度和高壓下工作，適用于使用空間受限的情況下

　　或用可再生能源發(fā)電制氫時(shí)，電量不穩(wěn)定的情況下。

　　由可再生能源獲得的電能用于水電解制氫，產(chǎn)生的氫氣可用于供電、燃?xì)狻⒐I(yè)氣體、燃料及氫燃料電池車(chē)供氣等方面，減少了碳排放，為人類(lèi)帶來(lái)更清潔和可持續(xù)發(fā)展的未來(lái)。

　　電-電

　　過(guò)剩的可再生能源產(chǎn)生的電能通過(guò)水電解制氫轉(zhuǎn)換成氫氣，儲(chǔ)存并在需要時(shí)通過(guò)燃料電池系統(tǒng)釋放出電能。

　　電-燃?xì)?

　　可再生能源生成的氫氣可直接注入天然氣管道，或與二氧化碳反應(yīng)后生成甲烷混入天然氣管道，這樣可以減輕天然氣帶來(lái)的碳排放。

　　電-工業(yè)用氫

　　有些工業(yè)上需要用到高純度氫氣，這樣的行業(yè)包括半導(dǎo)體行業(yè)，粉末冶金行業(yè)，浮法玻璃行業(yè)，電廠行業(yè)及食用油行業(yè)。由可再生能源發(fā)電制成的氫氣純度非常高，雜質(zhì)種類(lèi)和含量都很少，非常適合這些工業(yè)場(chǎng)合使用。

　　電-燃料

　　目前煉油工業(yè)或甲醇生產(chǎn)過(guò)程中使用的氫氣為高含碳?xì)?，用可再生能源產(chǎn)生的高清潔度氫氣替代，減少了碳排放。

　　電-氫燃料電池車(chē)

　　加氫站使用可再生能源產(chǎn)生的氫氣為燃料電池車(chē)提供氫氣，使交通工具減少碳排放成為可能。