Prionsabail Teicneolaíochta Ocsaíd Ocsaíd Soladach (SOEC)

I réimse an uisce leictrealaithe le haghaidh táirgeadh hidrigine, tá ceithre bhealach theicniúil príomhshrutha ann faoi láthair, eadhon alcaileach (ALK), membrane malartaithe prótóin (PEM), membrane malartaithe anion (AEM) agus leictrilíteas ocsaíde soladach (SOEC).

Ina measc, is é an buntáiste is mó a bhaineann le teicneolaíocht táirgthe hidrigine leictrealú hidrigine SOEC Energy Energy ná a ídiú cumhachta íseal. I gcomparáid le dabhcha alcaile agus PEM, sábhálann sé beagnach 30% den leictreachas. Tá sé oiriúnach freisin do chásanna feidhmithe gaile ardteochta agus ardbhrú.

Is féidir le SOEC feidhmiú go cúlghabhálach, tiontú éifeachtach timthriallach a bhaint amach idir fuinneamh leictreach agus fuinneamh ceimiceach, agus stóráil fuinnimh fadtéarmach agus acmhainneachta a sholáthar. I bhfeidhmiú mód na gceall breosla, déantar leictreachas trí bhreosla a ocsaídiú. I mód SOEC, táirgeann leictreachas H2, syngas, etc. Ceimiceáin speisialtachta agus tráchtála a fhorbairt go díreach chomh maith le Green H2. Mar shampla, is féidir SOEC ardteochta a úsáid chun syngas a tháirgeadh trí chomh-leictrealú H2O agus O2. Is féidir na syngas a thiontú ina gceimiceáin éagsúla ansin trí imoibrithe catalaíocha ina dhiaidh sin le cóimheasa éagsúla H2: CO. Tá SOEC in ann CO2 a dhianscaoileadh i CO agus O2 freisin. Tá táirgeadh amóinia SOEC, a chothaíonn aer agus gaile isteach i leictrilíteoirí, á bhforbairt agus faoi láthair tá na torthaí an -íseal. Mar sin féin, is féidir amóinia a úsáid mar bhreosla i mód SOFC d'iarratais mhuirí - tá sé seo á fhorbairt freisin. Fágann an solúbthacht oibríochta seo go bhfuil SOEC níos fearr ná modhanna eile oibríochta leictrealaithe.

Frithghníomhartha leictriceimiceacha i gcealla breosla soladacha ocsaíde (SOFCanna) agus i gcealla leictrealaíoch ocsaíd soladaí (SOECanna), arb iad an contrapháirt inbhéartach de chealla breosla soladacha ocsaíde (SOFCanna) iad go bunúsach.

Taispeántar sreabhchairt tipiciúil de chóras táirgthe SOEC H2 san fhigiúr. Tá an córas deartha chun H2 a tháirgeadh trí leictreachas agus uisce a úsáid. I measc na bpríomh -chomhpháirteanna den chóras tá an t -aonad SOEC agus an t -aonad cothromaithe (BOP) sa tsraith.

Cuimsíonn BOP caidéil uisce, malartóirí teasa, gineadóirí gaile, srl. Déantar an t -uisce a théamh i sraith malartóirí teasa chun teas a aisghabháil ó Sruth Aeir Asraon SOEC. Tugtar an t -uisce réamhthéite isteach sa ghineadóir gaile chun gaile a ghiniúint, agus ansin téann sé isteach sa téitheoir leictreach chun an gaile a mhaolú.

Chun riachtanais chumhachta a íoslaghdú agus éifeachtúlacht an chórais SOEC a mhéadú, téitear an gaile i il -mhalartóirí teasa trí shruthanna H2 agus ocsaigine a fhágáil. Sa chás go bhfuil gaile seachtrach ar fáil, is féidir an scéim a thaispeántar san fhigiúr a uasmhéadú a thuilleadh.

Gléasra Uisce Leictrealú SOEC Réiteach tipiciúil

Sa leictrilíteas, dícheanglaíonn an gaile ag an gcatóid ag teochtaí 650 ° C - 1,000 ° C, ag cruthú móilíní H2 agus ian ocsaigine (imoibriú laghdaithe uisce). Imíonn ian ocsaigine ón gcatóid go dtí an anóid, ag scaoileadh leictreoin chuig an gciorcad seachtrach, agus ag éirí ocsaigine tríd an imoibriú éabhlóid ocsaigine. Gníomhaíonn teas ardteochta imirce ian ocsaíde agus cuireann sé frithghníomhartha leictriceimiceacha chun cinn ar an dá leictreoid, ag feabhsú éifeachtúlacht fhoriomlán.

Imoibriú Cathóidigh: Ag an gcomhéadan leictreoid-leictrilít H2, dianscaoileann gaile in iain H2 agus ocsaigine (Cothromóid 1):

2 H2O + 4 E- → 2 H2 + 2 O2- (1)

Imoibriú anodic: Téann ian ocsaigine tríd an leictrilít ceirmeach, tarraingítear isteach iad ag an gcomhéadan leictreoid leictrilít-ocsaigine, agus táirgeann siad ocsaigin (Cothromóid 2):

2 O2- → O2 + 4 E (2)

Ansin ritheann ocsaigin ar feadh an anóid, agus sreabhann H2, mar aon le meascán gaile, feadh an leictreoid H2 ar an taobh eile den leictrilít. Le linn an tsrutha, déantar an sruth táirge H2-saibhir a fhuarú tar éis malartú teasa leis an sruth ionraoin agus ansin cuirtear trí deighilteoir é chun an H2 a dheighilt ón sruth uisce comhdhlúite.

Leictrolyzer SOEC

Baineann SOEC úsáid as ceirmeach soladach ian mar an leictrilít agus tá sé in ann oibriú ag teochtaí i bhfad níos airde. I measc na mbuntáistí a d'fhéadfadh a bheith ann tá éifeachtúlacht leictreach ard, costais ábhair ísle agus an rogha syngas [aonocsaíd charbóin (CO) agus H2] a tháirgeadh ó ghal uisce (H2O) agus CO2 i mód droim ar ais nó i mód comh-leictreoinithe na cille breosla.

Fadhb choitianta a bhí ann roimhe seo ná go bhféadfadh díghrádú ábhair a bheith mar thoradh ar theochtaí oibriúcháin arda. Ach tá an fhadhb seo réitithe ag Vet Energy agus rinne sé an teicneolaíocht seo a thráchtálú trí ábhair atá ann cheana a chobhsú, ábhair nua a fhorbairt, agus teochtaí oibriúcháin a ísliú go 500 ° C - 700 ° C (ó 650 ° C - 1,000 ° C).

Oibríonn an táirge SOEC de fhuinneamh VET go han-éifeachtach, go háirithe agus teas dramhaíola ardteochta á n-úsáid. Ceadaíonn an tiontú leictriceimiceach d'uisce teas agus leictreachas a stóráil i bhfoirm táirgthe H2. Is féidir an Green H2 a tháirgeann SOEC a phróiseáil tuilleadh i ngás nádúrtha sintéiseach, meatánól, amóinia glas, srl. Is féidir comhtháthú teirmeach a úsáid freisin i gcomhar le foinsí fuinnimh amhail imoibreoirí núicléacha, stáisiúin chumhachta guail, bithmhais, agus loisceoirí dramhaíola tí.