হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য আয়ন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন (AEM) হাইড্রোইলেক্ট্রোলাইসিসের অগ্রগতি এবং অর্থনৈতিক বিশ্লেষণ

AEM কিছু পরিমাণে PEM এবং ঐতিহ্যগত ডায়াফ্রাম ভিত্তিক লাই ইলেক্ট্রোলাইসিসের একটি সংকর। AEM ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষের নীতিটি চিত্র 3 এ দেখানো হয়েছে। ক্যাথোডে, হাইড্রোজেন এবং OH - তৈরি করতে জল হ্রাস করা হয়। ওহ - ডায়াফ্রামের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয় অ্যানোডে, যেখানে এটি অক্সিজেন তৈরি করতে পুনরায় মিলিত হয়।

লি এট আল। [1-2] উচ্চ কোয়াটারাইজড পলিস্টাইরিন এবং পলিফেনিলিন AEM উচ্চ-কার্যকারিতা জলের ইলেক্ট্রোলাইজার অধ্যয়ন করে, এবং ফলাফলগুলি দেখায় যে বর্তমান ঘনত্ব ছিল 2.7A/cm2 85°C এ 1.8V এর ভোল্টেজে। হাইড্রোজেন উৎপাদনের জন্য অনুঘটক হিসাবে NiFe এবং PtRu/C ব্যবহার করার সময়, বর্তমান ঘনত্ব উল্লেখযোগ্যভাবে 906mA/cm2 এ কমে যায়। চেন এট আল। [৫] ক্ষারীয় পলিমার ফিল্ম ইলেক্ট্রোলাইজারে উচ্চ-দক্ষতা নন-নোবল ধাতু ইলেক্ট্রোলাইটিক অনুঘটকের প্রয়োগ অধ্যয়ন করেছেন। ইলেক্ট্রোলাইটিক হাইড্রোজেন উত্পাদন অনুঘটককে সংশ্লেষিত করতে বিভিন্ন তাপমাত্রায় নিমো অক্সাইডগুলি H2/NH3, NH3, H2 এবং N2 গ্যাস দ্বারা হ্রাস করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে H2/NH3 হ্রাস সহ NiMo-NH3/H2 অনুঘটকের সর্বোত্তম কার্যক্ষমতা রয়েছে, বর্তমান ঘনত্ব 1.0A/cm2 পর্যন্ত এবং শক্তি রূপান্তর দক্ষতা 75% 1.57V এবং 80°C তাপমাত্রায়। ইভোনিক ইন্ডাস্ট্রিজ, তার বিদ্যমান গ্যাস বিচ্ছেদ ঝিল্লি প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে, AEM ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষে ব্যবহারের জন্য একটি পেটেন্ট পলিমার উপাদান তৈরি করেছে এবং বর্তমানে একটি পাইলট লাইনে ঝিল্লি উত্পাদন প্রসারিত করছে। পরবর্তী ধাপ হল সিস্টেমের নির্ভরযোগ্যতা যাচাই করা এবং ব্যাটারির স্পেসিফিকেশন উন্নত করা, উৎপাদন বাড়াতে গিয়ে।

বর্তমানে, AEM ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষগুলির মুখোমুখি প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি হল AEM-এর উচ্চ পরিবাহিতা এবং ক্ষারীয় প্রতিরোধের অভাব, এবং মূল্যবান ধাতু ইলেক্ট্রোক্যাটালিস্ট ইলেক্ট্রোলাইটিক ডিভাইস তৈরির খরচ বাড়ায়। একই সময়ে, CO2 কোষের ফিল্মে প্রবেশ করলে ফিল্ম রেজিস্ট্যান্স এবং ইলেক্ট্রোড রেজিস্ট্যান্স কমে যাবে, এইভাবে ইলেক্ট্রোলাইটিক কর্মক্ষমতা হ্রাস পাবে। AEM ইলেক্ট্রোলাইজারের ভবিষ্যত বিকাশের দিকটি নিম্নরূপ: 1. উচ্চ পরিবাহিতা, আয়ন নির্বাচন এবং দীর্ঘমেয়াদী ক্ষারীয় স্থিতিশীলতা সহ AEM বিকাশ করুন। 2. মূল্যবান ধাতু অনুঘটকের উচ্চ খরচের সমস্যা কাটিয়ে উঠুন, মূল্যবান ধাতু এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা ছাড়াই অনুঘটক বিকাশ করুন। 3. বর্তমানে, AEM ইলেক্ট্রোলাইজারের টার্গেট খরচ হল $20/m2, যা সস্তা কাঁচামাল এবং কম সংশ্লেষণের পদক্ষেপের মাধ্যমে কমাতে হবে, যাতে AEM ইলেক্ট্রোলাইজারের সামগ্রিক খরচ কমানো যায়। 4. ইলেক্ট্রোলাইটিক কোষে CO2 সামগ্রী হ্রাস করুন এবং ইলেক্ট্রোলাইটিক কর্মক্ষমতা উন্নত করুন।

[১] লিউ এল,কোহল পি এ. অ্যানিয়ন বিভিন্ন টিথারড ক্যাটেশন সহ মাল্টিব্লক কপলিমার পরিচালনা করছে

[২] লি ডি, পার্ক ই জে, ঝু ডব্লিউ, এট আল। হাই পারফরম্যান্স অ্যানিয়ন এক্সচেঞ্জ মেমব্রেন ওয়াটার ইলেক্ট্রোলাইজারের জন্য উচ্চ কোয়াটারাইজড পলিস্টাইরিন আয়নোমার[জে]। প্রকৃতি শক্তি, 2020, 5: 378 -- 385।