Высокотемпературная технология производства водорода с оксидом твердых оксидов.

SOEC (ячейка с твердым оксидом) является аббревиатурой высокотемпературной ячейки электролиза твердого оксида, которая представляет собой электролизное устройство, которое преобразует электрическую энергию и тепловую энергию в химическую энергию при высокой температуре. По сравнению с нормальной температурной водой электролиз, высокотемпературный SOECВодный электролизможет обеспечить более высокую эффективность преобразования энергии.

Изменения в спросе на энергию на водную электролиз SOEC с источником температуры: «Наука и техническое руководство»

Как показано на рисунке, по мере того, как температура продолжает расти, общая энергия, необходимая дляВодный электролизнемного увеличивается, но спрос на электрическую энергию и тепловую энергию значительно изменилась. При высоких температурах потребность в электрической энергии для электролиза SOEC постепенно снижается, а потребность в тепловой энергии постепенно увеличивается. Это означает, что когда оборудование для электролиза SOEC работает при высоких температурах, оно может эффективно снизить спрос на высококачественную энергию энергии и улучшить частоту использования низкокачественного тепла энергии. В будущем, когда возобновляемая энергия или усовершенствованная ядерная энергия будет достаточная поставка, SOEC может стать одним из технических маршрутов для крупномасштабного производства водорода.

Из технического принципа SOEC может быть разделен на кислородную ионную проводимость SOEC и Proton Conduction SOEC.

Протонопроводящий SOEC Work Principt Source: Журнал керамики

Протон-проводка SOEC проводит протоны в электролите. Когда оборудование работает, высокотемпературный водяной пары поставляется со стороны анода. Молекулы воды участвуют в реакции окисления в аноде и генерируют кислород и протоны после потери электронов. После того, как протоны достигают катода через протонопроводящий электролит, возникает реакция восстановления, генерируя водород в катоде.

Проводя кислородные ионы SOEC Источник: Китайская инженерная наука

Кислород-ионнопроводящий SOEC проводит ионы кислорода в электролите. В отличие от протона, проводя SOEC, кислород-ионно-ионный, проводящий SOEC обеспечивает водяной пары из катода (водородный электрод). Молекулы воды генерируют водород после получения электронов и ионизируют ионические ионы кислорода. После того, как ионы кислорода проводятся в анод через электролит, они окисляются с образованием кислорода.

Поскольку протонопроводящий SOEC имеет более высокие технические требования, особенно существует множество препятствий в выборе материалов, текущий прогресс в развитии значительно отстает от кислорода-иона. На рынке попытки коммерциализации SOEC в основном сосредоточены на кислородно-ионном проводнике SOEC.

В настоящее время общий уровень индустриализации оборудования для электролиза SOEC не высок, и запускается мало коммерческих продуктов, которые все еще находятся на этапе исследований и разработок. По сравнению с домашними продуктами количество продуктов, запущенных за границей, относительно большое.