Ketika dunia bergerak ke arah tenaga bersih dan mampan, pengeluaran hidrogen telah menjadi tumpuan utama dalam usaha untuk penyahkarbonan. Elektrolisis adalah salah satu kaedah yang paling menjanjikan untuk menghasilkan hidrogen hijau, dan pelbagai elektrolisis teknologi digunakan untuk menukar air kepada hidrogen. Di bawah ialah gambaran ringkas mengenai teknologi elektrolisis utama, menonjolkan perbezaan dan kelebihan, dengan tumpuan khusus pada PEM dan Elektroliser AEM.
1. Alkali Electrolyzer (AEC)
Teknologi elektrolisis yang paling matang dan digunakan secara meluas, AEC telah beroperasi selama beberapa dekad. Ia menggunakan larutan alkali cecair, biasanya kalium hidroksida (KOH), sebagai elektrolit. Walaupun boleh dipercayai dan kos efektif, AEC mempunyai kecekapan yang lebih rendah berbanding dengan teknologi moden yang lain dan biasanya beroperasi pada ketumpatan arus yang lebih rendah.
2.Proton Exchange Membrane Electrolyzer (PEM)
Elektrolisis PEM mewakili teknologi yang lebih maju dan cekap untuk pengeluaran hidrogen. Ini menggunakan membran polimer pepejal sebagai elektrolit dan mampu beroperasi pada ketumpatan dan tekanan arus yang lebih tinggi daripada sistem AEC. Elektrolisis PEM amat sesuai untuk penyepaduan tenaga boleh diperbaharui, kerana ia boleh bertindak balas dengan cepat terhadap input kuasa yang turun naik daripada sumber seperti solar dan angin. Mereka juga mempunyai kecekapan yang lebih tinggi dari segi penukaran tenaga, menjadikannya teknologi utama untuk masa hadapan pengeluaran hidrogen.
3. Anion Exchange Membrane Electrolyzer (AEM)
Elektroliser AEM adalah teknologi baru muncul yang menggunakan membran pertukaran anion untuk memudahkan proses elektrolisis. Membran ini membolehkan pengangkutan ion hidroksida (OH-) dan bukannya proton (H+), menjadikannya alternatif yang menjanjikan untuk Elektrolisis PEM. Elektroliser AEM berkongsi banyak kelebihan dengan teknologi PEM, termasuk kecekapan tinggi, saiz padat dan keupayaan untuk beroperasi dengan sumber kuasa boleh diperbaharui. Manfaat utama daripada AEM adalah potensinya untuk pengurangan kos, kerana ia boleh menggunakan bahan yang lebih murah, seperti logam bukan berharga, untuk elektrod.
4. Pepejal Oksida Elektrolisis (SOEC)
SOEC ialah teknologi elektrolisis suhu tinggi yang beroperasi pada suhu 700–1000°C. Suhu tinggi ini membolehkan kecekapan yang lebih tinggi dengan menggunakan kedua-dua elektrik dan haba untuk proses elektrolisis. manakala SOEC mempunyai potensi besar dari segi kecekapan, suhu operasinya yang tinggi memerlukan bahan termaju dan menjadikannya kurang sesuai untuk sumber tenaga boleh diperbaharui sekejap-sekejap.
Kesimpulan: PEM lwn AEM - Masa Depan Elektrolisis
Manakala semua di atas teknologi elektrolisis mempunyai kelebihan mereka, masa depan pengeluaran hidrogen hijau berkemungkinan dibentuk oleh PEM dan Elektroliser AEM.
Elektroliser PEM telah diterima pakai secara meluas dalam industri kerana kecekapan, fleksibiliti dan keupayaan mereka untuk bekerja dengan tenaga boleh diperbaharui. Mereka memberikan prestasi cemerlang walaupun dalam keadaan operasi berubah-ubah dan menawarkan hidrogen ketulenan tinggi.
Elektrolis AEM semakin mendapat tarikan kerana mereka menawarkan kelebihan yang sama seperti PEM, tetapi pada kos yang lebih rendah kerana potensi untuk menggunakan bahan yang lebih murah. Elektroliser AEM masih dalam pembangunan, tetapi kemajuan mereka menjanjikan, dan mereka mungkin menjadi alternatif yang kompetitif untuk PEM dalam masa terdekat.
Kesimpulannya, kedua-duanya PEM dan Elektroliser AEM bersedia untuk memainkan peranan penting dalam masa depan yang mampan pengeluaran hidrogen. Kunci untuk memilih teknologi yang betul akan bergantung pada kes penggunaan tertentu, pertimbangan kos, dan integrasi dengan sistem tenaga boleh diperbaharui.
