تسريع تسويق خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب المنتجة للهيدروجين الأخضر

تعد تقنية إنتاج الهيدروجين الأخضر ضرورية للغاية لتحقيق اقتصاد الهيدروجين أخيرًا، لأنه على عكس الهيدروجين الرمادي، لا ينتج الهيدروجين الأخضر كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون في عملية الإنتاج.

جذبت تقنية إنتاج الهيدروجين الأخضر القائمة على خلايا التحليل الكهربائي للأكسيد الصلب (SOEC) ، والتي تنتج الهيدروجين من الماء باستخدام الطاقة المتجددة، الانتباه مؤخرًا لأنها لا تولد ملوثات، من بين هذه التقنيات، تتمتع SOEC ذات درجة الحرارة العالية بميزة الكفاءة الممتازة وسرعة الإنتاج.

تقليل درجات حرارة التشغيل

الخلية الخزفية البروتونية هي تقنية SOEC ذات درجة حرارة عالية تستخدم إلكتروليت سيراميك بروتون لنقل أيونات الهيدروجين داخل المادة، تستخدم هذه الخلايا أيضًا تقنية يمكنها تقليل درجات حرارة التشغيل من 700 درجة مئوية أو أكثر إلى 500 درجة مئوية أو أقل ، وبالتالي تقليل حجم النظام وسعره وتحسين موثوقية التشغيل على المدى الطويل عن طريق تأخير التدهور.

فقد كان من الصعب الدخول في مرحلة التسويق لأن الآلية الرئيسية المسؤولة عن تلبيد إلكتروليتات السيراميك البروتونية في درجات حرارة منخفضة نسبيًا أثناء عملية تصنيع الخلية لم يتم تحديدها على وجه التحديد.

خلية سيراميك عالية الكفاءة من الجيل التالي

أعلن الدكتور Ho-Il Ji والدكتور Jong-Ho Lee وفريق أبحاث الدكتور Hyungmook Kang في مركز أبحاث مواد الطاقة، المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا، أنهم زادوا من إمكانية التسويق من خلال تحديد هذا آلية تلبيد الإلكتروليت: خلية سيراميك عالية الكفاءة من الجيل التالي لم يتم تحديدها من قبل.

صمم فريق البحث وأجرى تجارب نموذجية مختلفة بناءً على حقيقة أن المرحلة العابرة المتولدة على القطب أثناء عملية تلبيد الإلكتروليت تؤثر على تكثيف الإلكتروليت، اكتشفوا لأول مرة أن إمداد الإلكتروليت بكمية صغيرة من مادة مساعدة التلبيد الغازية من الطور العابر يعزز تلبيد المنحل بالكهرباء.

تعتبر مساعدات التلبيد الغازية نادرة للغاية ويصعب مراقبتها من الناحية الفنية؛ لذلك، فإن الفرضية القائلة بأن تكثيف الإلكتروليت في الخلايا الخزفية بالبروتون ناتج عن مساعدات التلبيد المتبخرة لم يتم اقتراحها أبدًا.

تحقق فريق البحث من مساعدات التلبيد الغازية باستخدام العلوم الحسابية، وأكد أن التفاعل لم يضعف الخصائص الكهربائية الفريدة للإلكتروليت، وبالتالي، من المتوقع أن يكون تصميم عملية التصنيع الأساسية لخلايا السيراميك البروتونية ممكنًا.

قال الدكتور جي من المعهد الكوري للعلوم والتكنولوجيا، “من خلال هذا البحث، اقتربنا خطوة واحدة من تطوير عملية التصنيع الأساسية لخلايا السيراميك البروتونية، نخطط لإجراء بحث حول عملية تصنيع خلايا خزفية بروتون ذات مساحة كبيرة وعالية الكفاءة في المستقبل.”

وأشار أيضًا إلى أنه “إذا تم تطوير تقنية المنطقة الكبيرة بنجاح، فسيكون من الممكن إنتاج الهيدروجين الوردي فيما يتعلق بالجيل القادم من التكنولوجيا النووية، وكذلك الهيدروجين الأخضر فيما يتعلق بالطاقة المتجددة، مما سيؤدي إلى تسويق السيراميك الخلايا وتسريع تحقيق اقتصاد الهيدروجين “.

تابعنا على تطبيق نبض