Penjana Hidrogen

Penjana hidrogen menggunakan pemisahan elektrolitik air untuk menjana bekalan berterusan hidrogen ketulenan tinggi. Ketulenan air adalah penting untuk prestasi optimumnya.

Bahan cemar berikut harus dielakkan:
Ion
Ion yang terdapat dalam air boleh mengganggu proses elektrolisis, dan merosakkan sel elektrokimia. Mereka harus dielakkan. Resin penukar ion dan/atau teknologi osmosis terbalik boleh mengeluarkan kebanyakan ion yang terdapat dalam air paip, menjadikan air sesuai untuk aplikasi ini.

Zarah
Zarah boleh memendap pada garisan dan membran, merosakkan sel elektrokimia dan mengganggu fungsi instrumen.

organik
Beban organik yang tinggi berpotensi menghasilkan mendapan pada permukaan elektrod atau membentuk salutan pada membran, dan dengan itu memberi kesan kepada arus tempatan. Di samping itu, sebatian organik boleh digunakan sebagai nutrien oleh bakteria, dan oleh itu harus disimpan pada tahap minimum.

Bakteria
Tahap bakteria hendaklah dikekalkan pada tahap minimum, untuk mengelakkan pembentukan biofilm di dalam instrumen. tahap bakteria boleh diminimumkan dengan mengawal tahap organik yang terdapat dalam air. Penapisan juga boleh digunakan.

Pengguna penjana hidrogen harus mengikut saranan pengilang mengenai kualiti air yang diperlukan untuk instrumen mereka. Kualiti air adalah penting untuk operasi optimum penjana hidrogen, dan sesetengah instrumen mempunyai kerintangan terbina dalam atau meter kekonduksian untuk membantu mengelakkan kerosakan pada instrumen akibat kualiti air yang tidak betul. Air yang baru disucikan, dengan kerintangan pada atau melebihi 1 MΩ.cm biasanya disyorkan.

Pengeluaran hidrogen melalui penjana hidrogen muncul sebagai salah satu pilihan utama untuk menyimpan tenaga daripada air dan bahan api fosil. Gas hidrogen kini digunakan dalam beberapa kenderaan sebagai bahan api bebas pencemaran dengan gas dihasilkan daripada air dengan hasil sampingan daripada pembakarannya ialah air. Oleh itu, pengeluaran hidrogen berkemungkinan memainkan peranan penting dalam menangani cabaran tenaga kritikal.
Kini teknologi ini juga digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti sel bahan api, pemprosesan kimia, penapisan, pemulihan petroleum dan sebagainya.

Penyelidikan dan pembangunan berterusan telah menghasilkan inovasi penjana hidrogen yang lebih selamat, lebih hijau, lebih cekap, dan lebih kos efektif untuk menjana gas hidrogen atas permintaan daripada silinder tekanan tinggi untuk aplikasi kegunaan akhir.

Komponen utama penjana hidrogen ialah sel elektrolisernya yang merangkumi dua elektrod iaitu anod dan katod. Kedua-dua elektrod dipisahkan oleh membran pertukaran ion. Mangkin platinum digunakan pada elektrod untuk melakukan proses elektrolisis. Ammonia cecair adalah bahan mentah yang digunakan dalam penjana hidrogen. Selepas pengewapan, pemangkin nikel teraktif dipasang di dalam dandang penguraian. Sebaik sahaja pertukaran haba dilakukan, gas terurai menjadi sejuk, gas ammonia akan pulih daripada haba dan memasuki dandang penguraian untuk penguraian. Gas bercampur dihasilkan yang biasanya masuk untuk sistem penulenan gas untuk menyingkirkan lembapan & kekotoran lain. Dengan cara ini, hidrogen dihasilkan.

Walaupun penyimpanan tenaga hidrogen lebih mahal daripada bahan api fosil kerana ketumpatannya yang lebih tinggi, peningkatan kesedaran dalam kalangan orang di seluruh dunia mengenai kenderaan mesra alam dan sifar pelepasan meningkatkan permintaan hidrogen. Rantau Asia-Pasifik kini memegang bahagian pasaran tertinggi, disebabkan oleh banyak faktor seperti lonjakan permintaan untuk sel bahan api dalam industri automobil, peningkatan permintaan untuk pelbagai baja ammonia dan banyak lagi.

Selain itu, penutupan sementara kemudahan pengeluaran menghalang pertumbuhan pasaran penjana hidrogen ke satu tahap. Sebaliknya, permintaan untuk tenaga berterusan di hospital, terutamanya semasa tempoh awal pandemik, telah mendorong permintaan untuk sel bahan api hidrogen, sekali gus memberi kesan positif kepada pasaran penjana hidrogen.

Tambahan pula, keperluan untuk banyak bahan mentah kimia dalam beberapa industri menyediakan peluang yang lumayan untuk pertumbuhan industri penjana hidrogen. Perkembangan pesat dalam teknologi dan kecekapan elektrik penjana hidrogen akan mengumpul prospek besar dan pertumbuhan eksponen ke pasaran dalam masa terdekat

Penjana hidrogen ialah peranti yang digunakan untuk menjana gas hidrogen (H2), dan prinsip kerjanya adalah berdasarkan tindak balas air elektrolitik. Berikut adalah prinsip kerja dan fungsi penjana hidrogen:

Prinsip kerja
Prinsip kerja penjana hidrogen terutamanya melibatkan tindak balas elektrolisis air. Biasanya, air (H2O) terdiri daripada hidrogen (H2) dan oksigen (O2), manakala proses elektrolisis air menguraikannya menjadi hidrogen dan oksigen. Persamaan tindak balas khusus adalah seperti berikut:

2H2O (liquid) ->2H2 (gas)+O2 (gas)
Dalam penjana hidrogen, sel elektrolitik biasanya digunakan, yang merangkumi dua elektrod: anod dan katod. Kedua-dua elektrod ini direndam dalam larutan elektrolit, biasanya larutan alkali (seperti natrium hidroksida) atau berasid (seperti asid sulfurik).
Apabila sumber kuasa luaran (biasanya sumber kuasa DC) disambungkan kepada elektrod sel elektrolitik, dua tindak balas berikut berlaku:

Pada katod, molekul air (H2O) menerima elektron dan dikurangkan kepada gas hidrogen (H2)
2H2O (liquid)+2 electrons ->H2 (gas)+2 ion hidroksida (2OH -)
Pada anod, molekul air kehilangan elektron dan oksigen (O2) dibebaskan:
2H2O (liquid) ->O2 (gas)+4 ion hidrogen (4H+)+4 elektron
Tindak balas ini menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen, yang dilepaskan daripada saluran keluar gas dalam sel elektrolisis, manakala oksigen dilepaskan daripada saluran keluar gas dalam sel elektrolisis.

Fungsi
Fungsi utama penjana hidrogen adalah untuk menghasilkan gas hidrogen ketulenan tinggi. Ia mempunyai pelbagai aplikasi dalam pelbagai makmal dan aplikasi industri, termasuk tetapi tidak terhad kepada:
Aplikasi makmal: Digunakan untuk eksperimen kimia di makmal, penyediaan sampel, dan sebagai agen pengurangan dalam kebuk tindak balas.

Aplikasi industri: Digunakan dalam proses perindustrian seperti kimpalan logam, pembuatan semikonduktor, pengeluaran kimia, dll. Hidrogen juga digunakan sebagai bahan api untuk sel bahan api dan kenderaan hidrogen.

Penyimpanan tenaga: Hidrogen dianggap sebagai salah satu bentuk simpanan tenaga boleh diperbaharui, dan penjana hidrogen digunakan untuk menukar tenaga elektrik kepada hidrogen untuk menjana elektrik apabila diperlukan.

Makmal dan penyelidikan: Dalam bidang makmal dan penyelidikan, hidrogen boleh digunakan untuk mengkaji sifat kimia hidrogen, teknologi tenaga hidrogen, dan bidang penyelidikan yang berkaitan.

Kelembapan
Penjana hidrogen bergantung kepada air dan elektrik untuk membuat hidrogen. Penjana hidrogen menggunakan elektrik untuk memisahkan oksigen dan hidrogen dan kemudian mengeluarkan oksigen pada satu bahagian dan hidrogen di sisi lain.
Kerana ia menggunakan air, terdapat banyak kelembapan di dalam generator yang boleh menjadi punca bunyi semasa P&P yang merupakan antara halangan yang terpaksa kami atasi.
Penjana hidrogen mempunyai dua lajur bahan penyerap yang bertujuan untuk mengurangkan kelembapan. Kelembapan adalah sangat rendah tetapi oleh kerana penderia kami sangat sensitif terhadap tahap kelembapan, kami memerlukan cara untuk menurunkan tahap ini dengan lebih banyak lagi.
Kami membangkitkan isu ini semasa persidangan dan salah satu pandangan yang kami kumpulkan ialah kemungkinan untuk menggunakan lebih banyak perangkap kelembapan ini. Menariknya, tiang ini boleh dikeringkan dan digunakan semula, jika anda yakin anda boleh mengelaknya dengan cukup baik supaya tidak berlaku kebocoran.

Tekanan
Semasa mengendalikan penjana hidrogen, penting juga bagi kami untuk mengetahui bahawa penjana hidrogen khusus yang kami gunakan boleh mengendalikan tekanan sehingga 5 bar. Salah satu keperluan kami ialah mengisi silinder kecil dengan H2 pada tekanan yang lebih tinggi daripada paras atmosfera. Untuk mengisi silinder ini, kita memerlukan sumber H2 mempunyai tekanan yang lebih tinggi daripada tekanan sasaran.

Aliran
Kami mengetahui bahawa untuk model penjana hidrogen khusus yang kami gunakan, kes penggunaan yang dimaksudkan adalah untuk menjadi sebahagian daripada GC di mana hidrogen digunakan sebagai pembawa gas. Oleh kerana, GC memerlukan aliran yang lebih rendah, penjana tidak dapat mengendalikan kadar aliran yang kami masukkan dan itulah sebabnya ia menimbulkan masalah.
Tahap aliran yang lebih kecil adalah lebih selamat untuk digunakan. Penjana H2 juga mempunyai protokol perlindungan yang digunakan secara automatik untuk memeriksa sama ada terdapat penggunaan hidrogen (berdasarkan beberapa rintangan aliran) supaya hidrogen tidak tersebar di makmal.

Produk dijual di semua wilayah China dan dieksport ke negara-negara di seluruh dunia. Mereka telah dijual di lebih daripada 20 negara dan wilayah termasuk Amerika Syarikat, Jerman, Maghribi, Kenya, Arab Saudi, Vietnam, Algeria, India, Tanzania dan Taiwan. Berjaya menyediakan perusahaan terkenal seperti China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group dan perusahaan terkenal lain. Terdapat banyak stesen penghidrogenan hidrogen hidrogen hijau seperti Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming, dll. menyediakan projek pembuatan hijau dan hidrogen.