電気分解による水素製造は、最も広く使用されている成熟した水素製造方法の 1 つです。 水から水素を作るプロセスは、実際には水素と酸素が燃焼して水を生成するプロセスの逆であるため、特定の形のエネルギーを提供することで水を分解することができます。
電気を使って水を分解して水素を製造する効率は、一般的に75%～85%です。 この水素製造方法は、プロセスが比較的単純で無公害ですが、多くの電力を消費します。 一般に、水素1立方メートルあたり4～5.5度の電力を消費するため、この水素製造方法は省エネルギーの点で限界があります。
現在、電気分解のプロセスと設備は常に改善されています。電気分解反応器の電極材料の改善、電解質は過去に一般的に強アルカリ電解質を使用しており、近年、固体高分子イオン交換膜が電解質として使用されています。このダイヤフラムは、電解槽の陽極と陰極の膜の役割も果たします。 電解プロセスでは、反応を促進するために高温高圧パラメータが使用されます。
現在、わが国には様々な規模の水素製造プラントが多数ありますが、いずれも小型の電解水素製造装置であり、その目的は水素をエネルギーとしてではなく原料として製造することです。
南開大学や首都師範大学などでは、電解反応における電極プロセスや電極材料の研究が行われてきました。 水素エネルギーの応用が徐々に拡大するにつれて、加水分解による水素製造が開発される。
熱化学サイクルで水を原料とし、水を分割して水素を製造する方法は、水の直接熱分解に必要な高温を避けることができ、消費電力を削減することができます。
その方法は、水の反応系に中間体を加えることで、反応のさまざまな段階を経て、最終的に水を水素と酸素に分解します。 中間体が消費されず、各段階の反応温度が低い。
近年、世界では 20 を超える熱化学サイクル法が開発されており、そのうちのいくつかはパイロット テストの段階に入っています。 わが国は水資源が豊富であり、水力発電による水の電気分解による水素製造は一定の発展の見込みがある。
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