نظام تقني

نظام إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للماء

Water Electrolysis Hydrogen Production System

نظام يحوّل الكهرباء والماء النقي إلى هيدروجين وأكسجين داخل مكدس خلايا تحليل كهربائي، ثم يفصل الهيدروجين وينقّيه ويضغطه للتخزين.

نظرة عامة

تصل الكهرباء المتناوبة ثلاثية الطور إلى محول يخفض الجهد، ثم يحولها المقوم إلى تيار مستمر كبير يُغذّي المكدس. يتكون المكدس من عشرات الخلايا المتراصة كمكبس مرشح، في كل خلية قطب كاثود يتصاعد عليه الهيدروجين وقطب أنود يتصاعد عليه الأكسجين، ويفصل بينهما غشاء أو حاجز يمنع اختلاط الغازين. يُغذّى المكدس بماء منزوع الأيونات من وحدة تنقية، ويخرج كل غاز مع الماء أو المحلول إلى فاصل غاز وسائل خاص به يعيد السائل إلى المكدس. يُزال ما تبقى من أكسجين ورطوبة من الهيدروجين، ثم يرفع ضاغط ضغطه للتخزين أو النقل. ويحدد قانون فاراداي كمية الغاز المنتجة من شدة التيار وزمنه.

كيف يعمل نظام إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي

مخطط ثلاثي الأبعاد يوضح طريقة عمل نظام إنتاج الهيدروجين بالتحليل الكهربائي للماء L1 L2 L3 DC 8kA H₂ O₂ + − أنود + كاثود − ماء منزوع الأيونات فاصل H₂ فاصل O₂ تنفيس O₂ تجفيف تخزين الهيدروجين m = I·t·M / (z·F)2H₂O → 2H₂ + O₂كتلة الغاز تتناسب مع الشحنة التغذية الكهربائيةتنقية الماءمكدس الخلايافصل الغاز والسائلتنقية الهيدروجينالضغط والتخزين
اضغط على الرقم لعرض الخطوة · اسحب المخطط جانبيًا لرؤيته كاملًا
  1. التغذية الكهربائية

    يخفض المحول الجهد، ويحوّل المقوم التيار المتناوب إلى تيار مستمر.

    محول قدرةالمقوم والمحول
  2. تنقية الماء

    تنزع وحدة التنقية الأملاح والأيونات حتى لا تُتلف الأقطاب والأغشية.

    وحدة تنقية المياه
  3. مكدس الخلايا

    يتصاعد الهيدروجين عند الكاثود والأكسجين عند الأنود في كل خلية.

    وحدة التحليل الكهربائي للماءمكدس الخلاياالاستخلاص الكهربائي / قانون فارادايجهد الخلية الكهروكيميائية (نيرنست)
  4. فصل الغاز والسائل

    يخرج كل غاز إلى فاصله، ثم تعيد المضخة الماء إلى المكدس عبر مبادل حراري يبرده.

  5. تنقية الهيدروجين

    يحوّل حفاز آثار الأكسجين إلى ماء، ثم يجففه وعاءا امتزاز.

  6. الضغط والتخزين

    يرفع الضاغط ضغط الهيدروجين ليُخزّن في أوعية ضغط.

محتوى النظام

اختر نوع الكيان لاستعراض المحتوى المرتبط.

الأصول ضمن هذا النظام

يُستخدم في المنشآت

المنشآت التي يدخل فيها هذا الكيان كأصل أو نظام.

مصنع الهيدروجين والأمونيا (الأخضر / الأزرق)Green / Blue Hydrogen & Ammonia Plantحسب التكوين