Electrólisis de alta presión - High-pressure electrolysis
La electrólisis de alta presión ( HPE ) es la electrólisis del agua por descomposición del agua (H 2 O) en oxígeno (O 2 ) e hidrógeno gaseoso (H 2 ) debido al paso de una corriente eléctrica a través del agua. La diferencia con un electrolizador de membrana de intercambio de protones estándar es la salida de hidrógeno comprimido alrededor de 12-20 megapascales (120-200 bar) a 70 ° C. Presurizando el hidrógeno en el electrolizador se elimina la necesidad de un compresor de hidrógeno externo , el consumo de energía promedio para la compresión de presión diferencial interna es de alrededor del 3%.
Enfoques
Como la potencia de compresión requerida para el agua es menor que la del gas hidrógeno, el agua se bombea a alta presión, en el otro enfoque se usa la presión diferencial . También es importante que las pilas de electrolizadores puedan aceptar una entrada eléctrica fluctuante, como la que se encuentra con la energía renovable . Esto luego permite la capacidad de ayudar con el equilibrio de la red y el almacenamiento de energía .
Electrólisis de ultra alta presión
La electrólisis de ultra alta presión es una electrólisis de alta presión que opera a 340–690 bares (5,000–10,000 psi). A presiones ultra altas, la solubilidad en agua y la permeación cruzada a través de la membrana de H 2 y O 2 está afectando la pureza del hidrógeno , los PEM modificados se utilizan para reducir la permeación cruzada en combinación con recombinantes catalíticos de H 2 / O 2 para mantener los niveles de H 2 en O 2 y niveles de O 2 en H 2 a valores compatibles con los requisitos de seguridad del hidrógeno .
Investigar
El DOE de EE. UU. Cree que la electrólisis de alta presión, respaldada por la investigación y el desarrollo en curso, contribuirá a la habilitación y aceptación de tecnologías en las que el hidrógeno es el portador de energía entre los recursos de energía renovable y los consumidores de energía limpia.
El DOE está investigando la electrólisis de alta presión para la producción eficiente de hidrógeno a partir de agua. El total objetivo en 2005 es $ 4.75 por gge H 2 con una eficiencia del 64%. La meta total para el DOE en 2010 es $ 2.85 por gge H 2 con una eficiencia del 75%. A partir de 2005, el DOE proporcionó un total de $ 1,563,882 en fondos para investigación.
Mitsubishi está aplicando esta tecnología con su proyecto de generador de energía de hidrógeno de alta presión (HHEG).
El Forschungszentrum Jülich, en Jülich Alemania, está investigando actualmente la reducción de costes de los componentes utilizados en la electrólisis PEM de alta presión en el proyecto EKOLYSER. El objetivo principal de esta investigación es mejorar el rendimiento y la pureza del gas, reducir el costo y el volumen de materiales costosos y alcanzar los objetivos de energía alternativa establecidos por el gobierno alemán para 2050 en el Energy Concept publicado en 2010.
ThalesNano Energy lanzó un generador de hidrógeno de alta presión (100 bar) a escala de laboratorio como reemplazo de los cilindros de hidrógeno en los laboratorios de química.