PEM (Proton Değişim Membranı) su elektroliziHidrojen üretimine yönelik teknoloji, yüksek çalışma akımı yoğunluğu, yenilenebilir enerji dalgalanmalarına uyum sağlama ve kompakt yapı gibi çok sayıda avantaj sunuyor. Bu özellikler onu büyük ölçekli sanayileşmeye uygun hale getirir. Ancak başarılı bir büyük ölçekli kalkınma için yalnızca temel teknik zorlukları ele almak değil, aynı zamanda ekonomik yönleri de dikkate almak çok önemlidir.
Ülkemdeki "Hidrojen Enerjisi Endüstrisinin Geliştirilmesine İlişkin Orta ve Uzun Vadeli Plan (2021-2035)", yenilenebilir enerji kaynaklarından hidrojen üretimi dönüşüm verimliliğinin artırılması ve birim başına hidrojen üretiminin arttırılması ihtiyacını vurgulamaktadır. Ayrıca, hidrojen enerjisi altyapısıyla ilgili temel teknolojilerde atılımlar yapılması da hayati önem taşıyor.
Bilim ve Teknoloji Bakanlığı'nın "14. Beş Yıllık Planı" "Hidrojen Enerjisi Teknolojisi" Ulusal Anahtar Araştırma ve Geliştirme Planı (2022), PEM su elektrolizi hidrojen üretimi ile ilgili çeşitli konuları içermektedir. Bu konular megawatt ölçekli proton değişim membranlı elektrolizör teknolojisini, su elektrolizi için yüksek basınçlı hidrojen elektrolizörünü ve proton değişim membranlı su elektrolizi yoluyla hidrojen üretimi için temel sistem teknolojilerinin araştırılmasını ve geliştirilmesini kapsamaktadır.
PEM su elektrolizi hidrojen üretim sisteminin önemli bir bileşeni olan elektrolizör, genel performansı önemli ölçüde etkiler. Mevcut ürün geliştirme çabaları öncelikle hidrojen üretim ölçeğine ve maliyetine odaklanmaktadır.
Şu anda sadece birkaç yerli üretici PEM elektroliz ekipmanı üretme kapasitesine sahip ve çok daha azı büyük ölçekli PEM hidrojen üretim sistemleri geliştirebiliyor. Sonuç olarak, birçok büyük ölçekli PEM su elektrolizi hidrojen üretim projesinde yabancı şirketlerin ekipmanları tercih edilmektedir.
Bazı yerli işletmeler ve araştırma enstitüleri, 200Nm3/saat hidrojen üretim ölçeğine sahip PEM hidrojen üretim sistemlerinin geliştirilmesini başarmıştır.
Bununla birlikte, evsel PEM elektroliz suyu hidrojen üretim endüstrisi ticarileşmenin ilk aşamalarındadır. Geçerli alkali su hidrojen üretim yöntemiyle karşılaştırıldığında, PEM hidrojen üretiminin karşılaştığı temel zorluk maliyetidir.
Bir sektör lideri şunları söyledi: "Gelecekte maliyetleri azaltmak için tüm tedarik zinciri birlikte çalışmalıdır. Rekabetçi olabilmek için, PEM elektroliz suyu hidrojen üretiminin maliyetinin, alkali su hidrojenin maliyetinin 1.5-2 katına düşürülmesi gerekir. yeşil hidrojenden üretim."
Şu anda su elektrolizi hidrojen üretimi tedarik zincirinin yerelleştirilmesi yetersizdir. Bipolar plakalar, katalizörler, proton değişim membranları ve gaz difüzyon katmanları gibi çekirdek bileşenler, maliyet kısıtlamaları nedeniyle zorluklar doğurmaktadır. Birçok yerli yeşil hidrojen projesi PEM elektroliz hidrojen üretim teknolojisini benimserken, bu rotayı takip eden projelerin sayısı sınırlı kalıyor.
PEM su elektrolizi hidrojen üretimi tedarik zincirinin tamamında proton değişim membranı en önemli engeli oluşturmaktadır.
Endüstri temsilcisine göre, yakıt hücrelerinin aksine, su elektrolizi bazlı hidrojen üretimi için ağırlıklı olarak kullanılan proton membranları, 150-200 mikron kalınlığında 115 ve 117 homojen membranlardır. Bu kalınlık, yakıt hücresi proton membranlarına kıyasla nispeten daha yüksektir (8-10 mikron), bu da daha yüksek şişme hızına ve kaplama sırasında potansiyel deformasyona neden olur. Bu nedenle, elektrolitik su membran kaplama ekipmanı için özel tasarım gereklidir ve yakıt hücresi membran elektrotları bu amaç için doğrudan kullanılamaz.
Titanyum elyaf keçeitibarenTopTiTech
