수소와 산소의 결합 능력은 1766년 Henry Cavendish가 처음 발견했습니다. 최초의 전해조는 Nicholson과 Carlisle이 물에 정전기를 유도했을 때 1800년 등장했습니다. 200년이 지난 후에도 커민스는 이러한 근본적인 발견을 계속해서 발전시키고 있습니다.
전해질 유형
전기 분해 전지는 전해질 유형으로 구분할 수 있습니다. 커민스는 알칼리성 및 양성자 교환막(PEM)의 두 가지 유형의 저온 전기 분해를 사용합니다. 당사는 비용, 용량 및 애플리케이션을 기반으로 다양한 솔루션을 지원하기 위해 두 가지 옵션을 모두 제공합니다.
알카라인 및 PEM 기술은 다음을 제공할 수 있습니다.
현장 및 온디맨드 수소
압축기 없는 가압 수소
99.999%의 순수하고 건조하며 탄소가 없는 수소
알칼리성 전기 분해
알칼리성 전기 분해 시 물과 액체 전해질로 구성된 용액에서 두 전극 간의 반응이 발생합니다. 충분한 전압이 가해지면 물 분자는 전자를 받아 OH⁻ 이온과 H2 분자를 생성합니다. OH⁻ 이온은 용액을 통해 양극으로 이동하여 여분의 전자를 결합하고 포기하여 물, 전자 및 O2를 만듭니다.
이 단계에서 수소와 산소의 재결합은 특허받은 IMET® 이온 교환막을 통해 방지됩니다. IMET® 멤브레인은 내성이 강한 무기질 소재로 만들어지며 석면을 포함하지 않습니다. 전해질은 펌프가 없는 폐쇄 루프 재순환 프로세스로 인해 시스템에 남아 있습니다.
PEM 전기 분해
PEM 전기 분해 시 액체가 아닌 이온 전도성 고체 폴리머를 사용하여 반응을 생성합니다. 두 전극 사이에 전압이 가해지면 물 분자의 음으로 하전된 산소가 전자를 제공하여 양극에서 양성자, 전자 및 O2를 생성합니다.
H+ 이온은 양성자 전도성 고분자를 통해 음극으로 이동한 후 전자를 받아 중성 H 원자가 됩니다. 이들은 결합하여 음극에서 H2를 생성합니다. 전해질과 두 개의 전극은 두 개의 양극판 사이에 끼워져 물을 전달하고, 제품 가스를 셀에서 멀리 전달하고, 전기를 전도하고, 냉각수를 순환시켜 공정을 냉각시킵니다.
연료 전지와 마찬가지로 단일 전지 전해조를 직렬로 연결하여 수소와 산소가 모두 생성되는 전해조 시스템의 핵심 구성 요소인 전지 스택을 생성할 수 있습니다.