التحليل الأساسي للخلية التحليلية الكهربية الغنية بالهيدروجين
1. التركيب الهيكلي
مادة القطب الكهربائي: يستخدم التيار الكهربائي ألواح قطب كهربائي من التيتانيوم والبلاتين (أقطاب كهربائية إيجابية وسلبية)، والتي تتميز بموصلية ثابتة ومقاومة للتآكل. يتم تعزيز بعض المنتجات المتطورة باستخدام تقنية غشاء البروتون SPE لتحسين نقاء الهيدروجين.
الفاصل الأيوني: يقع بين الأقطاب الكهربائية، ويستخدم لمنع الأكسجين والمنتجات الثانوية الأخرى (مثل الأوزون والكلور) الناتجة عن التحليل الكهربائي، مما يضمن ذوبان غاز الهيدروجين بشكل أساسي في الماء.
2. مبدأ العمل
بعد كهربتها، تتحلل جزيئات الماء إلى غاز الهيدروجين وغاز الأكسجين تحت تأثير الأقطاب الكهربائية (يتم إنتاج غاز الهيدروجين عند الكاثود ويتم إنتاج غاز الأكسجين عند الأنود).
من خلال فحص الغشاء، يذوب غاز الهيدروجين في الماء، ويتم تفريغ الأكسجين أو المنتجات الثانوية.
يمكن لبعض التقنيات التي تمت ترقيتها، مثل المحلل الكهربائي بغشاء البروتون SPE، تقليل الشوائب وتحسين كفاءة إنتاج الهيدروجين، لكن التكلفة تزيد بشكل كبير.
3. مقارنة النوع
النوع: خلية إلكتروليتية عادية SPE خلية إلكتروليتية بغشاء بروتون
المبدأ هو تحليل الماء بالكهرباء مباشرة، ويقوم غشاء بروتون الأوزون/الكلور الناتج بعزل الشوائب، مما يؤدي إلى غاز هيدروجين أنقى
تكلفة منخفضة (¥ 80-300) مرتفعة (آلاف إلى عشرات الآلاف)
قد تؤدي السلامة إلى وجود معادن/روائح ثقيلة متبقية، وجودة مياه مستقرة، والحد الأدنى من الشوائب
4. الاستخدام والصيانة
الاستخدام الأول: من الضروري التحليل الكهربائي مرة واحدة وسكب الماء وتنظيف البقايا قبل الشرب رسميًا.
التحكم في درجة حرارة الماء: تجنب استخدام الماء المغلي (أقل من 45 درجة مئوية)، لأن درجات الحرارة المرتفعة قد تؤدي إلى تلف الخلية الإلكتروليتية أو إطلاق مواد ضارة.
الصيانة طويلة الأمد: حافظ على القطب رطبًا بكمية صغيرة من الماء يوميًا، وجففه تمامًا ومنع التآكل إذا ترك دون استخدام لفترة طويلة.