Electrolizor
Un dispozitiv electrochimic care folosește curentul electric pentru a descompune apa în hidrogen și oxigen; echipamentul central al producției de hidrogen verde.
Un stack de electrolizor este format din celule, fiecare cu anod, catod și electrolit sau membrană. Tensiunea termoneutră a celulei este de 1,48 V; celulele comerciale lucrează la 1,7–2,2 V, iar surplusul se pierde sub formă de căldură.
Patru tehnologii concurează:
- Alcalină (AEL): electrolit KOH, electrozi de nichel; matură, cea mai ieftină (mai ales unitățile chinezești), 50–55 kWh/kg pentru întregul sistem, răspuns mai lent la variații.
- PEM: membrană schimbătoare de protoni, cu catalizatori de platină și iridiu; compactă, răspunde rapid la puterea variabilă, 52–58 kWh/kg pentru întregul sistem; aprovizionarea cu iridiu e o limitare.
- Cu oxid solid (SOEC): funcționează la 700–850°C și folosește căldura ca să reducă necesarul de electricitate la circa 38–42 kWh/kg; potrivită pentru amplasamente cu căldură reziduală sau abur de la centrale nucleare; deocamdată durabilitate mai mică.
- AEM: membrană schimbătoare de anioni; în stadiu comercial incipient, urmărește să combine materialele alcaline cu performanțe apropiate de PEM.
Stack-urile își pierd circa 0,5–1,5% din randament pe an și trebuie înlocuite după 60.000–90.000 de ore de funcționare. În afara Chinei, costul sistemelor instalate era în 2024 de circa 1.700–2.500 USD/kW, inclusiv echipamentele auxiliare, compresia și tratarea apei. China deținea peste jumătate din capacitatea mondială de fabricație și din electrolizoarele instalate. Vezi hidrogen verde.
Termeni înrudiți
Toți termenii →- Hidrogen verde
Hidrogen produs prin descompunerea apei într-un electrolizor alimentat cu electricitate regenerabilă, cu emisii directe de CO2 aproape nule.
- Pilă de combustie
Un dispozitiv electrochimic care transformă energia chimică a hidrogenului sau a altui combustibil direct în electricitate și căldură, fără ardere.
- Combustibili sintetici (e-fuels, power-to-X)
Combustibili sintetici produși din hidrogen obținut prin electroliză, uneori combinat cu CO2 captat sau cu azot, precum e-metanul, e-metanolul, e-kerosenul și e-amoniacul.
- Factor de capacitate
Raportul dintre energia pe care o centrală o produce efectiv într-o perioadă și energia pe care ar produce-o funcționând toată perioada la puterea instalată.
- Limitarea producției (curtailment)
Reducerea deliberată a producției unei centrale, de obicei eoliene sau fotovoltaice, sub cât ar putea genera, din cauza constrângerilor de rețea, de piață sau de sistem.