مزايا أنظمة إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للماء المربع

توفر أنظمة إنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء المربع المزايا الهامة التالية:

1. كثافة التيار العالية و إنتاج الهيدروجين عالي الكفاءة​​

يمكن للمحللات الكهربائية المربعة تحقيق كثافة تيار تصل بسهولة إلى 10,000 أمبير/متر مربع أو أعلى، متجاوزةً بذلك بكثير المحللات الكهربائية الدائرية التقليدية (التي تبلغ عادةً حوالي 4,000 أمبير/متر مربع). وهذا يُترجم إلى معدلات إنتاج هيدروجين أسرع واستهلاك طاقة أقل لكل وحدة. كثافة التيار العالية لا تُقلل فقط من استهلاك الإلكتروليت وحجم المحلل الكهربائي، بل تُقلل أيضًا من مساحة المعدات وتكاليف الاستثمار الرأسمالي.

2. توزيع مجال التدفق المنتظم

يضمن استخدام هياكل صفائح الأقطاب الكهربائية ذات الفجوة الصفرية والقنوات الموزعة منخفضة المقاومة للتدفق توزيعًا موحدًا لحقل التدفق الداخلي وتدفقًا مباشرًا للسائل. هذا يُجنّب بفعالية ظاهرة انجراف التيار وتركيزه، ويُثبّط التيارات الشاردة، ويُحسّن كفاءة إنتاج الهيدروجين واستقراره.

3.سلامة عالية

يُقلل تصميم الضغط الجوي بشكل كبير من خطر تسرب الهيدروجين، إذ إن معدل التسرب منخفض بشكل ملحوظ. كما يُسهّل التصميم المعياري عمليات المناولة والنقل اللامركزية، ويُقلل من تعقيد الرفع، ويُبسّط الصيانة والفحص، مما يُعزز السلامة العامة بشكل أكبر.

4. التجميع المعياري وقابلية التوسع المرنة

تعمل وحدات الخلايا الفردية بشكل مستقل، مما يتيح تغليفًا مستقلًا، وسهولة في التعامل، واستبدالًا فرديًا للخلايا الفردية أو المتعددة. يُحسّن هذا التصميم سهولة التركيب والصيانة والاستبدال، وهو مناسب بشكل خاص لمتطلبات التوسع المرنة لمشاريع إنتاج الهيدروجين واسعة النطاق.

5. القدرة على التكيف مع الأحمال الواسعة

يمكن أن يتراوح نطاق الحمل التشغيلي بين 10% و120%، مما يسمح للنظام بالتكيف بشكل أفضل مع خصائص خرج مصادر الطاقة المتقلبة، مثل طاقة الرياح والطاقة الشمسية الكهروضوئية. ويمكنه العمل بثبات حتى في أحمال منخفضة (مثل 10%)، متجنبًا الانقطاعات المتكررة وتلف الأقطاب الكهربائية الناتجة عن تقلبات الطاقة، مما يُحسّن كفاءة استخدام الكهرباء المتجددة بشكل فعال.

6. تكاليف التشغيل المنخفضة

يساهم التشغيل تحت الضغط الجوي في استقرار الأداء نسبيًا، ويهيئ ظروف تشغيل أكثر ملاءمة لمواد وطلاءات الأقطاب الكهربائية. ويقل استهلاك الطاقة الإجمالي بنسبة 10% تقريبًا مقارنةً بالمحللات الكهربائية المضغوطة. وفي الوقت نفسه، يُقلل التصميم المعياري من تكاليف الصيانة؛ إذ يمكن أن تكون نفقات الصيانة السنوية أقل بكثير (على سبيل المثال، بالنسبة لمحلل كهربائي بسعة 1000 نيوتن متر مكعب/ساعة، يمكن التحكم في تكاليف الصيانة السنوية بأقل من 150,000 يوان صيني). كما أن التكلفة الإجمالية لدورة حياة المنتج أقل بأكثر من 20% من تكلفة المحللات الكهربائية المضغوطة.

7. عمر خدمة طويل

يُسهّل استخدام تصميم إطار مكبس الترشيح تجديد الأجزاء المتآكلة وتحديث التعديلات. يمكن أن يصل عمر الخدمة إلى أكثر من 25 عامًا، وهو ما يتماشى مع عمر محطات توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وهو أفضل بكثير من أجهزة التحليل الكهربائي المضغوطة (عادةً 10 سنوات أو حتى 5 سنوات).

في ملخص، إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للماء المربع تُظهر هذه الأنظمة مزايا كبيرة في السلامة والكفاءة والمرونة والتوفير. وهي مناسبة بشكل خاص لمشاريع إنتاج الهيدروجين واسعة النطاق باستخدام طاقة الرياح والطاقة الشمسية، وتمثل خيارًا تكنولوجيًا حاسمًا لتحقيق إنتاج الهيدروجين الأخضر على نطاق واسع.