کلیدی مواد اور AEM واٹر الیکٹرولیسس ہائیڈروجن پروڈکشن سسٹم کی تکنیکی حیثیت

اے ای ایم ٹھوس پولیمر آئن ایکسچینج جھلی واٹر الیکٹرولیسس کا مخفف ہے۔اے ای ایم واٹر الیکٹرولیسسٹیکنالوجی میں لاگت میں کمی کے لئے بہت بڑی گنجائش ہے۔ یہ ایک انتہائی جدید ترین مقام ہےپانی الیکٹرولیسسٹیکنالوجیز اور مستقبل میں گرین ہائیڈروجن کے بڑے پیمانے پر اطلاق کے لئے ترجیحی ٹیکنالوجیز میں سے ایک۔

آج ، آئیے کلیدی مواد اور تکنیکی ترقی پر ایک نظر ڈالیںاے ای ایم واٹر الیکٹرولیسسہائیڈروجن پروڈکشن سسٹم۔

1. بنیادی کام کرنے کا اصول

اے ای ایم واٹر الیکٹرولیسیس ٹکنالوجی الکلائن واٹر الیکٹرولیسس ٹکنالوجی اور کے فوائد کو جوڑتی ہے اورپیم واٹر الیکٹرولیسسٹیکنالوجی۔ الکلائن واٹر الیکٹرولیسس ٹکنالوجی کے مقابلے میں ، اے ای ایم ٹکنالوجی میں تیز رفتار ردعمل کی رفتار اور اعلی موجودہ کثافت ہے۔ اور موازنہ کے ساتھپیم واٹر الیکٹرولیسسٹکنالوجی ، اے ای ایم ٹکنالوجی میں مینوفیکچرنگ کی لاگت کم ہے۔

اے ای ایم واٹر الیکٹرولیسس آلات کا اسکیمیٹک آریگرام

جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے ، جب سامان چل رہا ہے تو ، کچا پانی AEM آلات کے کیتھڈ سائیڈ سے داخل ہوتا ہے۔ پانی کے انو کیتھوڈ میں کمی کے رد عمل میں حصہ لیتے ہیں اور ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں اور ہائیڈروجن پیدا کرنے کے لئے الیکٹران حاصل کرتے ہیں۔ پولیمر آئن ایکسچینج جھلی کے ذریعے ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کے انوڈ تک پہنچنے کے بعد ، وہ آکسیکرن کے رد عمل میں حصہ لیتے ہیں اور پانی اور آکسیجن پیدا کرنے کے لئے الیکٹرانوں کو کھو دیتے ہیں۔ آلات کے ڈیزائن پر منحصر ہے ، کوہ حل یا NAHCO3 حل کی ایک خاص مقدار بعض اوقات کچے پانی میں معاون الیکٹرویلیٹ کے طور پر شامل کی جاتی ہے ، جو AEM الیکٹرولیسس آلات کی کام کرنے کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے۔

AEM الیکٹرولائٹک سیل AEM الیکٹرولیسس سسٹم کی بنیادی اکائی ہے۔ ایک سے زیادہ AEM الیکٹرولائٹک خلیات ایک ساتھ AEM الیکٹرولیسس ماڈیول تشکیل دیتے ہیں۔ AEM الیکٹرولائٹک ماڈیولز اور ایک سے زیادہ معاون نظاموں کی ایک بڑی تعداد AEM واٹر الیکٹرولیسس سسٹم کی تشکیل کرتی ہے۔ ان میں ، معاون نظام میں ہائیڈروجن ٹریٹمنٹ اور خشک کرنے والا نظام ، پانی کے ٹینک ، پانی کے علاج سے پاک کرنے کا نظام اور AC-DC کنورٹر ، وغیرہ شامل ہیں۔

اے ای ایم الیکٹرولائٹک سیل: کیتھوڈ میٹریل ، انوڈ میٹریل اور آئن ایکسچینج جھلی اے ای ایم الیکٹرویلیٹک سیل کے بنیادی اجزاء ہیں ، جو اے ای ایم الیکٹرویلیٹک سیل کی کام کرنے کی کارکردگی اور آلات کی زندگی کو براہ راست متاثر کرتے ہیں۔

2. کلیدی خام مال

1. ایون ایکسچینج جھلی

آئن ایکسچینج جھلی AEM الیکٹرولائٹک سیل کا سب سے اہم حصہ ہے ، جو براہ راست AEM الیکٹرولائٹک آلات کی کام کرنے کی کارکردگی اور آپریٹنگ زندگی کا تعین کرتا ہے۔ آئن ایکسچینج جھلی کا کام کیتھوڈ سے انوڈ تک ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کا انعقاد کرنا ہے۔ لہذا ، آئنون ایکسچینج جھلی کو تشکیل دینے والے مادے کو اعلی آئن کی چالکتا اور انتہائی کم الیکٹران چالکتا کی ضرورت ہے۔

چونکہ AEM الیکٹرولیسس آلات میں مقامی علاقوں میں اعلی الکلیٹی نظر آئے گی ، مثالی حالات میں ، آئن ایکسچینج جھلیوں کو بہترین کیمیائی اور مکینیکل استحکام کی ضرورت ہے۔ ایک ہی وقت میں ، کیتھوڈ اور انوڈ کو الگ تھلگ کرنے اور ہائیڈروجن اور آکسیجن کو ایک دوسرے سے رابطہ کرنے اور دھماکوں کا سبب بننے سے روکنے کے ل An ، آئن ایکسچینج جھلیوں میں گیس کی بہت کم پارگمیتا ہونی چاہئے۔

فی الحال ، پولیمر عام طور پر آئن ایکسچینج جھلیوں کے مرکزی مواد کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ چونکہاے ای ایم واٹر الیکٹرولیسسٹیکنالوجی ابھی بھی تحقیق اور ترقیاتی مرحلے میں ہے ، اس مرحلے پر سب سے مناسب مواد نہیں ملا ہے۔ تحقیق اور ترقی میں خوشبودار پولیمر زیادہ استعمال ہوتے ہیں۔

مواد کے انتخاب میں اب بھی بہت سارے مسائل ہیں:

1۔ ایک طویل وقت کے لئے الکلائن ماحول میں کام کرتے وقت خوشبو دار پولیمر آہستہ آہستہ کم ہوجاتے ہیں ، خاص طور پر جب ایک کمزور کوہ حل کو معاون الیکٹرویلیٹ کے طور پر شامل کیا جاتا ہے ، جس سے اے ای ایم واٹر الیکٹرویلیسس کے سامان کی استحکام اور نظام کی زندگی کو متاثر ہوتا ہے۔

2. چونکہ آئن ایکسچینج جھلیوں میں ہائیڈرو آکسائیڈ آئنوں کی چالکتا پروٹون ایکسچینج جھلیوں میں اس سے کہیں کم ہے ، تاکہ AEM الیکٹرولیسس خلیوں کی کام کرنے کی کارکردگی کو برقرار رکھا جاسکے ، تحقیق اور ترقیاتی اداروں کو ہائیڈرو آکسائیڈ آئن کی تعمیل کے خلاف مزاحمت کو کم کرنے کے لئے پتلی آئن ایکسچینج جھلیوں کو کم کرنے کا رجحان ہے۔

2. کیتھڈ میٹریل اور انوڈ مواد

کیتھوڈ میٹریل اور انوڈ مواد کا بنیادی کام پانی کے سڑن کے رد عمل کو اتپریرک کرنا ہے اور وقت میں پیدا ہونے والے ہائیڈروجن اور آکسیجن کو آؤٹ پٹ کرنا ہے۔ لہذا ، کیتھڈ اور انوڈ مواد میں مضبوط کاتالک سرگرمی اور پوروسٹی ہونا ضروری ہے۔ الیکٹروڈ کے رد عمل کو آسانی سے آگے بڑھنے کے ل Cather ، کیتھڈ اور انوڈ مواد میں اعلی آئن کی چالکتا اور الیکٹران کی چالکتا ہونا ضروری ہے۔

فی الحال ، سب سے زیادہ عام طور پر استعمال ہونے والے کیتھوڈ مواد بنیادی طور پر نکل ہوتے ہیں ، اور انوڈ مواد بنیادی طور پر نکل آئرن مرکب ہوتے ہیں۔ آئرن اور نکل نہ صرف پانی کے گلنے کے لئے مضبوط کاتالک سرگرمی رکھتے ہیں ، بلکہ اس میں وسیع ذرائع اور کم لاگت بھی ہوتی ہے۔ چونکہ اے ای ایم کو انتہائی سنکنرن ماحول میں کام کرنے کی ضرورت نہیں ہے ، لہذا قیمتی دھات کی کاتالسٹ جیسے روتھینیم اور ٹائٹینیم کو انوڈ اور کیتھوڈ میٹریل میں شامل کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس سے اے ای ایم آلات کی مینوفیکچرنگ لاگت میں بہت کمی واقع ہوتی ہے۔

فی الحال تیار کردہ آئن ایکسچینج جھلی کام کی کارکردگی اور سازوسامان کی زندگی کو مدنظر نہیں رکھ سکتی ہے۔ لہذا ، اے ای ایم پر تحقیق بنیادی طور پر مناسب اور موثر پولیمر آئن ایکسچینج جھلیوں کی ترقی پر مرکوز ہے۔ دوم ، لیبارٹری ریسرچ اینڈ ڈویلپمنٹ مرحلے میں ، الیکٹروڈ مواد میں ابھی بھی تھوڑی مقدار میں قیمتی دھاتیں شامل کی جائیں گی۔ لہذا ، کم لاگت ، موثر غیر قیمتی دھاتی کاتالسٹس کی ترقی بھی AEM تحقیق کی توجہ کا مرکز ہے۔