Alkalická elektrolýza vody

Kód výsledku v IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F60461373%3A22310%2F19%3A43918236" target="_blank" >RIV/60461373:22310/19:43918236 - isvavai.cz</a>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Alkalická elektrolýza vody

Popis výsledku v původním jazyce

V současné době probíhají v Evropě zásadní změny v energetickém sektoru, kdy je kladen důraz na využití obnovitelných zdrojů. Bez ohledu na argumenty pro a proti tomuto trendu je zřejmé, že zcela zásadní se stává otázka akumulace energie. Pro uskladnění velkého množství energie na delší dobu však v současnosti chybí technologie. Výroba vodíku elektrolýzou vody s využitím stávající infrastruktury pro zemní plyn tak představuje jednu z mála možností řešení tohoto problému. Podmínkou je dostatečně levný elektrolyzér, schopný pracovat v přerušovaném provozu s co nejvyšší energetickou účinností. Přestože alkalická elektrolýza vody je technologie průmyslově využívaná více než 100 let, splnění nových požadavků vyžaduje řadu modifikací tradiční konstrukce. Jedním z hlavních požadavků je potřeba nárazového provozu. To se projevuje na požadované době nájezdu elektrolyzéru i variabilitě proudového zatížení. Různé provozní podmínky se následně projevují jak v účinnosti celého systému, tak i v čistotě generovaných plynů. Splnění nových požadavků může být dosaženo použitím nového separátoru elektrodových prostorů na bázi aniontově selektivní membrány. U dnes nejvíce rozšířené konstrukce elektrolyzéru s bipolárním zapojením jednotlivých článků umožňuje použití membrány omezit výskyt tzv. zkratových proudů, kdy část elektrického proudu prochází distribučními kanály a nepodílí se tak na elektrodových reakcích. To umožňuje dosahovat větších proudových účinností ve srovnání s historicky používanou konstrukcí. Pro dosažení vyšší účinnosti je rovněž nutné věnovat pozornost elektrodovým materiálům, kdy modifikací standardně používaného niklového podkladu vhodným elektokatalytickým materiálem je možné dosáhnout výrazného snížení přepětí na obou elektrodách. Samotný vývoj a optimalizace všech zmíněných komponent je velmi náročný úkol. Vlastní sestavení elektrolyzéru je pak završením celkového úsilí vyžadující spolupráci odborníků z několika oborů.

Název v anglickém jazyce

Alkaline water electrolysis

Popis výsledku anglicky

Currently, fundamental changes are taking place in Europe&apos;s energy sector, with an emphasis on the use of renewable sources of energy. Regardless of the arguments for and against this trend, it is clear that the issue of energy storage is becoming crucial. However, there is currently no technology for storing large amounts of energy for a long period of time. Hydrogen production by water electrolysis with subsequent using of an existing natural gas infrastructure is one of the few possible solutions to this problem. what is required is a sufficiently low-priced electrolyzer capable of intermittent operation with as highe energy efficiency as possible. Although alkaline water electrolysis is a technology that has been used industrially for over 100 years, meeting new requirements requires a number of modifications to the traditional design. One of the main requirements is the need for flexible operation. This is reflected in the required start-up time of the electrolyzer and the variability of the current load. Different operating conditions are then reflected in the efficiency of the system as well as in the purity of the gases generated. Meeting the new requirements can be achieved by using a new anion-selective membrane electrode compartment separator. In today&apos;s most widespread electrolyser design with bipolar connection of individual cells, the use of a diaphragm makes it possible to reduce the occurrence of so-called short-circuit currents, where part of the electric current passes through distribution channels and does not participate in the electrode reactions. This makes it possible to achieve higher current efficiencies compared to the historically used design. In order to achieve higher efficiency it is also necessary to pay attention to the electrode materials, where by modifying the standard nickel base used with suitable electocatalytic material it is possible to achieve a significant reduction of overvoltage on both electrodes. The development and optimization of all these components is a very difficult task. The actual assembly of the electrolyser is then the culmination of the overall effort requiring cooperation of experts from several fields.

Druh

O - Ostatní výsledky

CEP obor

—

OECD FORD obor

10405 - Electrochemistry (dry cells, batteries, fuel cells, corrosion metals, electrolysis)

Projekt

<a href="/cs/project/FV10529" target="_blank" >FV10529: Pokročilá elektrolytická výroba vodíku z OZE</a><br>

Návaznosti

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Rok uplatnění

2019

Kód důvěrnosti údajů

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů