ความแตกต่างระหว่างเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจน PEM และ ALK
ปัจจุบันมีเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนอัลคาไลน์ (เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน ALK) และเทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนในน้ำบริสุทธิ์ (PEM) (เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน PEM) ที่มีระดับการค้าค่อนข้างสูงและใช้งานได้หลากหลาย เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนอัลคาไลน์แบบดั้งเดิมนั้นแตกต่างจากเครื่องกำเนิดไฮโดรเจน PEM โดยหลักแล้วในแง่ของไดอะแฟรม อิเล็กโทรด โครงสร้าง สภาพแวดล้อมอิเล็กโทรลิซิส การนำไฟฟ้า การตอบสนองแบบไดนามิก ฯลฯ
ในแง่ของเทคโนโลยีเมมเบรน เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนอัลคาไลน์แบบดั้งเดิมใช้เมมเบรนขนาดเล็กที่ไม่มีรูพรุนระดับโมเลกุล ในขณะที่เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจน PEM ใช้เมมเบรนแลกเปลี่ยนโปรตอน จากมุมมองด้านความปลอดภัย เครื่องกำเนิดไฮโดรเจน PEM ค่อนข้างดีกว่า และสามารถหาก๊าซที่มีความบริสุทธิ์สูงกว่าได้ง่ายกว่า
ในแง่ของอิเล็กโทรด อุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจน PEM มีราคาแพงเพราะใช้โลหะมีค่ามากกว่า อุปกรณ์การผลิตอัลคาไลน์ไฮโดรเจนโดยทั่วไปมักไม่ค่อยใช้โลหะมีค่า แต่ถ้าคุณต้องการให้ได้ความหนาแน่นทางไฟฟ้าที่สูงขึ้นหรือให้ศักย์ไฟฟ้าสูงเกิน คุณสามารถเพิ่มโลหะมีค่าได้
ในแง่ของโครงสร้างอิเล็กโทรด เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจน PEM ใช้โครงสร้างระยะห่างเป็นศูนย์ ซึ่งเทียบเท่ากับการลดความต้านทานการสัมผัส การผลิตอัลคาไลน์ไฮโดรเจนมีโครงสร้างการเว้นวรรค และอาจยังคงมีความต้านทานระหว่างกัน ดังนั้นความแตกต่างของความหนาแน่นกระแสระหว่างทั้งสองฝ่ายจึงค่อนข้างใหญ่ และอัตราการแปลงก็มีความแตกต่างบางอย่างเช่นกัน ระบบการผลิตไฮโดรเจน PEM สามารถรับความหนาแน่นกระแสไฟที่สูงขึ้น ซึ่งความหนาแน่นกระแสของอุปกรณ์เชิงพาณิชย์สามารถเข้าถึง 1.5-2A/cm2 ในขณะที่ความหนาแน่นปัจจุบันของเทคโนโลยีการผลิตอัลคาไลน์ไฮโดรเจนโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 0.3-0.5A/cm2 จากนั้นอุปกรณ์ทั้งหมดจะมีน้ำหนัก จะมีขนาดและความจุแตกต่างกันมาก
ในแง่ของสภาพแวดล้อมอิเล็กโทรไลซิส เครื่องกำเนิดไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าอัลคาไลน์จะผลิตไฮโดรเจนในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง 25% -30% การผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าด้วยไฟฟ้า PEM ใช้โครงสร้างที่มีระยะห่างเป็นศูนย์ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้อิเล็กโทรไลต์และสามารถดำเนินการได้ในน้ำบริสุทธิ์ ดังนั้นในแง่ของความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้า PEM นั้นเหนือกว่าการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าที่เป็นด่าง
ในแง่ของการนำไฟฟ้า การผลิตไฮโดรเจนโดยอิเล็กโทรไลซิสแบบอัลคาไลน์ส่วนใหญ่แล้วเสร็จโดยการเคลื่อนที่ของไอออนบวกและลบ ในขณะที่การผลิตไฮโดรเจนโดยอิเล็กโทรไลซิส PEM นั้นโดยทั่วไปแล้วจะเสร็จสมบูรณ์โดยกลุ่มของไฮโดรเจนไอออนที่แอคทีฟ ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วสามารถรับประกันได้ว่าไฮโดรเจนและออกซิเจนจะไม่ถูกแทรกเข้ามาอย่างง่ายดายในสภาพแวดล้อมของการผลิตไฮโดรเจนอิเล็กโทรไลซิสในน้ำบริสุทธิ์ ดังนั้นความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนที่ได้จากอิเล็กโทรไลซิส PEM สำหรับการผลิตไฮโดรเจนจึงค่อนข้างสูง
ไฮโดรเจนกำลังเปลี่ยนจากวัตถุดิบเคมีเป็นแหล่งพลังงานสำรอง และระดับของการรวมเข้ากับพลังงานหมุนเวียนจะสูงขึ้นและสูงขึ้น นี่เป็นทิศทางการพัฒนาในอนาคตเช่นกัน หลังจากการรวมกันของไฮโดรเจนและพลังงานหมุนเวียน ความผันผวนทั่วไปและการปรับพลังงานหมุนเวียนในวงกว้างมีข้อกำหนดบางประการเกี่ยวกับอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจน เช่น อัตราการตอบสนองแบบไดนามิก
ในปัจจุบัน การผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ใช้เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนในน้ำด้วยไฟฟ้าอัลคาไลน์ และโครงการสาธิตบางโครงการใช้เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนในน้ำด้วยไฟฟ้า PEM สาเหตุหลักมาจากค่าใช้จ่ายของทั้งสองมีช่องว่างอยู่มาก ในเวลาเดียวกัน ในส่วนของการผลิตไฮโดรเจนจากพลังงานหมุนเวียนนั้น ค่าไฟฟ้าคิดเป็นสัดส่วนที่มากของต้นทุนการดำเนินงานโดยรวม
ดังนั้นในแง่ของการคำนวณ อุปกรณ์การผลิตอัลคาไลน์ไฮโดรเจนจึงมีตัวบ่งชี้ทางเศรษฐกิจที่ค่อนข้างดีเนื่องจากต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพต้นทุนสูง
โดยสรุป เทคโนโลยีการผลิตอัลคาไลน์ไฮโดรเจนมีประสิทธิภาพด้านต้นทุนที่สูงกว่า และความจุของอุปกรณ์โมโนเมอร์นั้นใหญ่กว่า ซึ่งปัจจุบันสามารถเข้าถึงมากกว่า 1,000 ลูกบาศก์เมตร การผลิตไฮโดรเจนขนาดใหญ่มักใช้เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจนอัลคาไลน์
เทคโนโลยีการผลิตไฮโดรเจน PEM มีความสามารถในการปรับตัวที่ผันผวนได้ดีกว่า ระดับการรวม/การมีเพศสัมพันธ์กับพลังงานหมุนเวียนค่อนข้างสูงขึ้น ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ดีขึ้น แต่ความต้องการที่สูงขึ้นในสภาวะขอบเขต ดังนั้นต้นทุนจึงต้องลดลงอย่างมาก ดังนั้นอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจน PEM จึงสามารถปรับให้เข้ากับอนาคตได้ แนวโน้มการพัฒนา