Các nhà nghiên cứu Hàn Quốc chế tạo pin điện phân oxit rắn công suất 8 kW có thể sản xuất 5,7 kg hydro mỗi ngày
Viện Nghiên cứu Năng lượng Hàn Quốc đã phát triển ngăn xếp tế bào điện phân oxit rắn sử dụng một loại tấm phân tách đặc biệt để đảm bảo dòng hydro và oxy thích hợp sau khi tách nước. Samsung Electro-Mechanics và Bumhan Industries hiện đang hợp tác với trung tâm nghiên cứu để cải thiện quy trình sản xuất có liên quan.
Tế bào phân hủy oxit rắn
Hình: KIER
Viện Nghiên cứu Năng lượng Hàn Quốc (KIER) đã công bố một nhóm các nhà khoa học của họ đã phát triển một tế bào điện phân oxit rắn (SOEC) công suất 8 kW, được cho là có thể sản xuất hơn 5 kg hydro mỗi ngày.
Các hệ thống SOEC thường dựa vào oxit rắn hoặc gốm để tạo ra hydro và oxy. Họ sử dụng nước được cung cấp ở cực âm để tách hydro khỏi nước trong bộ phận tách bên ngoài, trong đó các ion hydroxit chảy qua chất điện phân nước đến cực dương để tạo ra oxy.
“Công nghệ SOEC điện phân hơi nước ở nhiệt độ cao thành hydro và oxy được coi là công nghệ sản xuất hydro hiệu suất cao, có thể giảm tiêu thụ điện năng hơn 25% so với các phương pháp điện phân khác khi áp dụng ở những nơi có nhu cầu lớn về hydro. và/hoặc nguồn cung cấp hơi nước lớn, chẳng hạn như nhà máy điện hạt nhân, nhà máy thép, nhà máy hóa dầu và nhà máy sản xuất amoniac,” các nhà nghiên cứu cho biết.
Họ đã xây dựng ngăn xếp SOEC bằng cách xếp lớp các tế bào gốm, tấm phân cách và vật liệu bịt kín. Tính năng đặc biệt của nó là tấm phân cách mà các học giả đã áp dụng phương pháp tạo hình ép giúp giảm chi phí và thời gian sản xuất. Kỹ thuật này được sử dụng để tạo ra các kênh cho phép dòng hydro và oxy thích hợp trong hệ thống.
Họ giải thích: “Mặc dù quy trình hiện tại có thể sản xuất tối đa 100 tấm phân cách mỗi ngày, nhưng việc sử dụng phương pháp tạo hình ép cho phép sản xuất hơn 1.000 tấm mỗi ngày, do đó cải thiện cả chi phí và thời gian sản xuất”.
Nhóm tuyên bố rằng họ cũng có thể tối đa hóa diện tích tiếp xúc giữa tế bào và tấm phân cách, điều này được cho là đảm bảo hiệu suất đồng đều hơn và bịt kín các bộ phận xếp chồng lên nhau thông qua công nghệ hàn đồng. “Phương pháp này đảm bảo rằng ống khói có thể giảm thiểu rò rỉ hydro ngay cả khi xảy ra sốc nhiệt hoặc thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, do đó duy trì hiệu suất ổn định,” nó nhấn mạnh.
Qua một loạt thử nghiệm, người ta nhận thấy hệ thống có thể hoạt động ổn định trong 2.500 giờ và cung cấp 5,7 kg hydro mỗi ngày.
Viện nghiên cứu cho biết họ hiện đang hợp tác với tập đoàn Samsung Electro-Mechanics của Hàn Quốc và nhà phát triển pin nhiên liệu Bumhan Industries để cải thiện quy trình sản xuất được đề xuất.
