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Energía de hidrógeno utilizada en energía eléctrica Aug 27, 2021

La energía del hidrógeno son principalmente aplicado a pilas de combustible de hidrógeno para vehículos, centrales eléctricas de pilas de combustible distribuidas y centrales eléctricas fijas. La generación de energía de hidrógeno se puede utilizar para resolver los problemas de corte de picos y llenado de valles de la red eléctrica, conexión estable a la red de nuevas fuentes de energía y mejorar la estabilidad de la conexión a la red de la electricidad generada por fuentes de energía renovables, seguridad y flexibilidad del sistema de energía y reducir significativamente las emisiones de carbono. En la actualidad, se utilizan principalmente la tecnología de generación de energía de pila de combustible de hidrógeno y la nueva tecnología de generación de energía de acoplamiento de energía. La tecnología de generación de energía con pilas de combustible puede reducir el uso de carbón y Emisiones de CO2 y la eficiencia de generación de energía es alta.

Según los diferentes tipos de electrolitos, las pilas de combustible se pueden dividir en pila de combustible de membrana de intercambio de protones (PEMFC), pila de combustible de óxido sólido (SOFC), pila de combustible de carbonato fundido (MCFC), pila de combustible alcalina (AFC), pila de combustible de ácido fosfórico (PAFC). ), etc. El enfoque actual está en la tecnología PEMFC y la tecnología SOFC.. PEMFC en funcionamiento puede operar a baja temperatura, empieza rápido y es Apto para el sector del transporte. La tasa de conversión de energía SOFC es alta, todo de estado sólido, es un dispositivo de generación de energía limpio y eficiente, generalmente utilizado para una gran fuente de energía centralizada, generación de energía distribuida como una estación de energía fija. Los académicos nacionales propusieron un nuevo sistema de generación de energía utilizando celdas de combustible SOFC en 2020. A través de la producción eficiente de hidrógeno y la utilización de la cascada de calor residual, la eficiencia de generación de energía del sistema puede alcanzar el 61,2%. La naturaleza de la generación de energía con pilas de combustible es la reacción REDOX. Tome PEMFC como ejemplo. Su estructura se muestra a continuación, que consta de canal de flujo de ánodo y cátodo, capa de difusión de gas, membrana de intercambio de protones, catalizador y electrodo.

Celda de combustible de membrana de intercambio de protones

(1) El hidrógeno ingresa al canal de flujo del ánodo y el hidrógeno se descompone en protones y electrones de hidrógeno bajo la acción del catalizador.

(2) Los electrones forman una corriente a través del circuito externo y suministran la carga a través del electrodo;

(3) Los protones de hidrógeno ingresan al electrolito a través de la membrana de intercambio de protones y luego alcanzan el cátodo y reaccionan con el oxígeno que pasa a través de la capa de difusión del cátodo para generar agua, acompañada de generación de calor;

(4) La mayoría de los reactivos del cátodo se descargan con aire y una pequeña parte se difunde al ánodo a través de la membrana de intercambio. Por tanto, el agua es la única emisión de una pila de combustible.

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