Yeşil hidrojenin ekonomisi iyi bilinen-bir engelle karşı karşıyadır: üretim maliyetleri. Bugün, yenilenebilir kaynaklardan bir kilogram hidrojen üretmek, karbon yakalamalı doğal gaz rotası için 2,0 ila 3,5 $'a kıyasla, sizi 3,5 ila 6,5 $ arasında geriye götürüyor.- Aradaki fark büyük ölçüde elektrolizör yığını için önceden ödediğiniz tutara bağlıdır. PEM tasarımlarında, bipolar plakalar ve difüzyon katmanları tek başına yığın maliyetinin %40'ından fazlasını oluşturur ve bu da onları maliyetin azaltılması için açık bir hedef haline getirir. Hücrenin anot tarafında kullanılan platinleştirilmiş titanyum keçe, üç farklı kanal aracılığıyla genel hidrojen maliyetlerinin düşürülmesine katkıda bulunuyor.
Elektrik, çalışan bir elektrolizörün işletme bütçesinin yaklaşık yarısını ila dörtte üçünü tüketir-rakamlar, yerel elektrik fiyatlarına ve sistemin verimliliğine bağlı olarak genellikle %47 ila %78 arasındadır. Titanyum fiberlerin üzerine platin çökeltildiğinde, katalizör-plaka bağlantısındaki temas bariyeri gözle görülür şekilde azalır. Bu bariyer indirildiğinde ohmik kayıplar azalır ve hücre aynı akımı iletmek için daha az voltaja ihtiyaç duyar. Hücre boyunca daha az voltaj, üretilen kilogram hidrojen başına daha az kilovat saat tüketilmesi anlamına gelir.
Hizmet ömrü bir diğer önemli faktördür. Bir PEM hücresindeki anot ortamı herkesin bildiği gibi agresif-yüksek potansiyel, güçlü asit ve bol oksijendir. Titanyum bu zorlu ortamlara diğer metallerin çoğundan daha iyi dayanır; bu nedenle titanyum parçalar tek başına tipik bir PEM yığınının malzeme faturasının yaklaşık %70'ini temsil edebilir. Platin burada iki şey yapar:-akımı taşır ve alttaki titanyumun oksitlenmesini önler. Bu koruma olmadan, yüzeyde yavaş yavaş bir oksit filmi oluşacak, temas direncini artıracak ve hücre performansını düşürecektir. Kaplama, titanyum alt tabakaya iyi bir şekilde yapışır ve pullanma veya soyulma olmadan, ısı döngüsünü ve tekrarlanan açma-kapama geçişlerini adım adım gerçekleştirir. Daha uzun süren bir yayılma katmanı, bacaya yapılan ön yatırımın daha fazla sayıda çalışma saati ve daha fazla hidrojen üretimi yoluyla geri kazanılmasına olanak tanıyarak, her kilogram üzerindeki amortisman yükünü hafifletir.
Daha yüksek akım yoğunluğu genellikle PEM elektrolizinin bir gücü olarak belirtilir, ancak bu güç toplu taşıma için daha katı gereklilikleri de beraberinde getirir. Keçenin açık, lifli bir yapısı vardır-hacminin yaklaşık %70'i boşluktur-böylece sıvı besleme katalizöre ulaşabilir ve oksijen kabarcıkları fazla sorun yaşamadan yüzeyden uzaklaşabilir. Bu, kötü tasarlanmış difüzyon katmanlarını rahatsız eden konsantrasyon kayıplarını ve voltaj dalgalanmalarını önlemeye yardımcı olur. Gaz elektrotu hızlı bir şekilde terk ettiğinde, hücre yüksek akım yoğunluklarında sabit kalır ve aynı aktif alanı saatte daha fazla hidrojene dönüştürür. Her bir bacadan elde edilen ekstra çıktı, üretilen her kilogram hidrojene atfedilebilen sermaye maliyetini azaltır.
Bu üç avantajı ({0}}daha az elektrik tüketimi, daha uzun hizmet ömrü ve daha yüksek akım yoğunluklarında çalışabilme yeteneği- eklediğinizde, platinleştirilmiş titanyum keçenin basit bir iletken elemandan çok daha fazlası olduğu ortaya çıkar. PEM elektrolizinin genel ekonomisinde gerçek bir fark yaratır. Bu malzemenin küresel pazarının 2025'te yaklaşık 23 milyon dolardan 2032'ye kadar kabaca 125 milyon dolara çıkacağı tahmin edildiğinden, yeşil hidrojenin maliyetini düşürmedeki rolü daha da belirgin hale gelecektir.
