AEM이 녹색 수소 생산을위한 게임을 변화시킬 수 있습니까?

수소 생산을위한 전해질을 개발하는 연구원들은 원래 기술을 확장하기 위해 연료 요소에 사용되는 막 플랫폼으로 점점 더 전환하고 있습니다. 그들의 전략 : 음이온 멤브레인을 사용하십시오 더 경제적으로 효과적 일 수 있습니다 멤브레인과 알칼리성 접근법의 일반적인 양성자 미터의 최상의 특징을 결합하십시오.

음이온-교환 막 (AEM) 기술은 음극과 양극 사이의 음으로 하전 된 이온을 선택적으로 운반 할 수 있습니다. 수소 연료 요소에서, 막은 전기 생산에 필요한 화학 반응을 촉진하는 데 도움이됩니다. 수소 전기 분해에서 막은 수소를 산소로부터 분리하여 물을 분리하는 데 도움이됩니다.

지금까지 AEM은 소규모로만 배포되었습니다. 그러나 몇몇 재생 가능한 수소 회사들이 이것을 바꿀 준비가되어 있습니다. 5 월 7 일, Ecolectro를 기반으로 뉴욕 Itaka 발표 매사추세츠 주 프레이밍 햄과의 파트너십 : 미국에서 AEM 고급 전해저를 배치하기위한 제조업체 구축. 그리고 3 월, 프랑스 회사 타이어 미슐랭 (Tire Michelin)과 몇몇 프랑스 연구 기관은 수년간의 협력을 시작하여 Michelin을 재생 가능한 시장으로 확장하는 일환으로 이러한 막의 내구성이 뛰어난 버전을 개발하기 위해 수년간의 협력을 시작했습니다.

이 회사들과 전 세계 여러 회사는 재생 가능한 에너지 원으로 생산 된“녹색”수소에 대한 오랜 약속을 이행하기 위해 AEM 기술 베팅을합니다. “이것은 우리가 확장하려고 시도한 다른 유형의 전기 분해에 대한 많은 문제에 대한 잠재적 인 구세주로 오랫동안 간주되어 왔습니다. Lindsay Motlow휴스턴의 시장 정찰 회사 인 Darcy Partners의 물리학 자 및 연구 책임자.

스케일링 녹색 수소 다른 수소 생산 방법보다 경쟁력이 떨어지는 문제가 제공됩니다. 이 필드는 전기를 사용하여 수질 분자를 분리하여 수소를 방출하는 전해질에 의존합니다. 대부분은 귀금속 촉매 및 중합체 막을 사용하여 분자를 분리하여 전해질 용액으로 작용하는 알칼리성 전기 분해를 사용하는 양성자 교환 막 (PEM)을 사용합니다.

PEM은 풍력 및 태양 에너지와 같은 가변 에너지 원에 응답하여 빠르게 증가하고 내려갈 수 있지만 Iridium이 필요합니다. 제한된 보호 구역에서알칼리성 전기 분해 분야는 덜 집중적이며 더 큰 규모로 설치되지만 효율성이 부족하고 날카로운 주요 솔루션은 시스템 설계를 복잡하게 만듭니다.

이로 인해 그룹은 AEM으로 바뀌었고 니켈과 강철을 값 비싼 PEM 금속으로 대체했습니다. Motlow는 주요 솔루션을 사용하지만 AEM은 적어도 실험실 규모에서 알칼리성 전기 분해보다 효율성이 우수하다고 Motlow는 말합니다.

Saerbeck, 독일 기반 Enapter 텍사스 Agastia의 Austin은 화학 반응 및 가열을 위해 산업에서 사용되는 AEM 메가 와트 AEM 스케일의 상업적인 전해질을 제공합니다. 중국에서는 2024 년 9 월 Shandun의 위생 에너지는 산업 단지, 공공 건물 및 교통에서 사용하기 위해 킬로와트 전자 분해를 발표했습니다. 그러나 이러한 시연은 규모와 성숙도로 제한되어 있습니다. AEM 기술은 아직 지속적인 산업 수소를 위해 상업적 규모로 입증되지 않았습니다.

Ecolectro-AEM Electrolizer의 AEM 전해저는 PFA가없는 Irididius없이 막 플랫폼을 사용합니다.Eclectro

녹색 수소를 위해 AEM을 선택하는 이유는 무엇입니까?

Ecolectro와 Re : Build 간의 파트너십은 산업용으로 녹색 수소의 스케일링을 방지하는 높은 비용을 줄이는 것을 목표로합니다. 전기 번호판의 구성 요소를위한 저렴한 재료 검색 외에도, Ecolectro는 Re : New York 및 Pennsylvania의 공장을 건설합니다. 막의 경우, Ecolectro는 더 나은 내구성을 위해 니켈 촉매와 화학 물질의 자체 혼합물을 사용합니다.

Ecolectro는 그를 한 번에 단계적으로 만듭니다. 가브리엘 로드리게즈-칼로올해 뉴욕 로체스터에있는 Re : Build ‘s Design Factory에서 개발 될 회사의 첫 번째 상업 부서의 분야는 250 ~ 500 킬로와트입니다. Rodriguez-Kalero는 그의 팀이 2026 년에 메가 바트 규모를 달성 할 계획이라고 밝혔다.

실험실 규모를 벗어난 배치의 경우 재생 가능 에너지 원을 가진 AEM 전력은 중요한 엔지니어링 장애물에 직면합니다. 실험실 규모의 고효율은 화석 연료 덕분에 일정한 전기 흐름을 의미하지만 재생 가능 에너지의 변동에 신속하게 반응하는 능력은 널리 확인되지 않았습니다. 재료가 AEM의 가혹한 기본 조건을 견딜 수 있기 때문에 막의 지속 시간은 또 다른 문제입니다. 형광 중합체 막은 효과적인 옵션이지만 물을 오염시키고 영원한 화학 물질을 도입합니다.

막의 문제를 해결하기 위해 프랑스 클레르 몬트 페란트에있는 미셸 렌 및 연구 파트너가 시작했습니다. 협력 그들은 Alcal’Hylab이라고 부릅니다. 연구원들은 화학 물질의 혼합물과 경제적으로 효과적인 금속 촉매-분석 모델을 Ecolectro와 함께 사용하여 새롭고 고체 막을 개발할 것입니다. 2027 년까지 AEM Electryzer Stew 25 kW의 Alcal’Hylab-expand의 목표.

“이러한 작업 조건과 오랫동안 호환되는 중합체의 구조를 찾기가 어렵습니다.”라고 말합니다. Jacques Maddaluno프랑스 국립 과학 연구 센터의 화학 이사는 공동 실험실이 열릴 것입니다. “당신은 0에서 매우 좋은 결과를 얻지 만 매우 빠르게 분해됩니다.”

녹색 수소가 재생 가능한 전기와 경쟁 할 수 있습니까?

이 문제를 해결하는 많은 연구 그룹에도 불구하고 녹색 수소에 대한 회의론은 남아 있습니다. 산업 규모의 개발에 대한 과학적, 경제적 장애물은 투자 진술펜실베니아 대학교의 물리학 자이자 책의 저자 인 조셉 롬 (Joseph Romm)은 미슐랭 (Michelin)과 같은 회사의 경우에도 수소에 대한 과대 광고 : 기후를 구하기위한 인종의 허위 약속과 실제 결정 (Island Press, 2025)“연구 기관과의 거래를 마치는 사실은 그들이 얼마나 멀리 가야하는지 알려줍니다.

Ecolectro의 Rodriguez-Kalero는 사실, 녹색 수소는 아직 흥분에 해당하지 않았다고 말합니다. “저는이 새로운 수소 시장의 일부 수용 속도가 많은 사람들이 바라는 것보다 느 렸다고 생각합니다.”라고 그는 말합니다. 그는 Ecolectro를 그 자리에서 생산 해야하는 산업 사용자를 위해 화석 연료에서 얻은 수소와의 경쟁을 향한 중요한 단계로 간주합니다.

그러나 이런 종류의 요점을 대체하기 위해 녹색 수소는 여전히 재생 가능한 전기와 경쟁하려고 노력하고 있습니다. 업계에는 또한 먼 거리의 수소를 운반하기에 충분한 인프라가 없습니다. Romm은 다음과 같이 말합니다.“AEM의 가장 큰 문제는 수소가 한 가지 문제가 아니라는 것입니다.”