ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် အိုင်းယွန်းလဲလှယ်အမြှေးပါး (AEM) hydroelectrolysis တိုးတက်မှုနှင့် စီးပွားရေး ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း။

AEM သည် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ PEM နှင့် သမားရိုးကျ ဒိုင်ယာဖရမ်အခြေခံ lye electrolysis ၏ ပေါင်းစပ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ AEM electrolytic cell ၏ နိယာမကို ပုံ 3 တွင် ပြထားသည်။ cathode တွင် hydrogen နှင့် OH - ရေကို လျှော့ချသည်။ OH -- အောက်ဆီဂျင်ထုတ်လုပ်ရန် ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ထားသည့် ဒိုင်ယာဖရမ်မှတဆင့် အန်နိုဒိတ်ဆီသို့ စီးဆင်းသည်။

Li et al ။ [1-2] Highly quaternized polystyrene နှင့် polyphenylene AEM high-performance water electrolyzer ကို လေ့လာခဲ့ပြီး ရလဒ်များအရ လက်ရှိသိပ်သည်းဆမှာ 2.7A/cm2 ဖြစ်ပြီး ဗို့အား 1.8V တွင် 85°C ရှိကြောင်း သိရသည်။ NiFe နှင့် PtRu/C ကို ဟိုက်ဒရိုဂျင်ထုတ်လုပ်မှုအတွက် ဓာတ်ကူပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုသောအခါ၊ လက်ရှိသိပ်သည်းဆသည် 906mA/cm2 သို့ သိသိသာသာ လျော့ကျသွားသည်။ Chen et al ။ [5] အယ်ကာလိုင်းပိုလီမာဖလင် အီလက်ထရောလစ်ဇာတွင် မြင့်မြတ်သောမဟုတ်သော သတ္တုလျှပ်စစ်ဓာတ်ကူပစ္စည်းအသုံးပြုမှုကို လေ့လာခဲ့သည်။ အီလက်ထရိုဂျင် ဟိုက်ဒရိုဂျင် ထုတ်လုပ်မှု ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကို ပေါင်းစပ်ရန် ကွဲပြားခြားနားသော အပူချိန်တွင် H2/NH3၊ NH3၊ H2 နှင့် N2 ဓာတ်ငွေ့များကို လျှော့ချခဲ့သည်။ ရလဒ်များအရ H2/NH3 လျှော့ချမှုပါရှိသော NiMo-NH3/H2 ဓာတ်ကူပစ္စည်းသည် အကောင်းဆုံးစွမ်းဆောင်ရည်ရှိကြောင်း၊ လက်ရှိသိပ်သည်းဆ 1.0A/cm2 အထိရှိပြီး 1.57V နှင့် 80°C တွင် 75% ဖြင့် စွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှုရှိသည်။ ၎င်း၏ရှိရင်းစွဲဓာတ်ငွေ့ခွဲထုတ်သည့်အမြှေးပါးနည်းပညာကိုအခြေခံ၍ Evonik Industries သည် AEM လျှပ်စစ်ဆဲလ်များတွင်အသုံးပြုရန်အတွက် မူပိုင်ခွင့်တင်ပိုလီမာပစ္စည်းကိုတီထွင်ခဲ့ပြီး လက်ရှိတွင် ရှေ့ပြေးလိုင်းတစ်ခုပေါ်တွင် အမြှေးပါးထုတ်လုပ်မှုကို တိုးချဲ့လျက်ရှိသည်။ နောက်တစ်ဆင့်မှာ ထုတ်လုပ်မှုကို ချဲ့ထွင်နေစဉ်တွင် စနစ်၏ ယုံကြည်စိတ်ချရမှုကို စစ်ဆေးရန်နှင့် ဘက်ထရီ သတ်မှတ်ချက်များကို မြှင့်တင်ရန် ဖြစ်သည်။

လက်ရှိအချိန်တွင် AEM အီလက်ထရောနစ်ဆဲလ်များကို ရင်ဆိုင်နေရသော အဓိကစိန်ခေါ်မှုများမှာ AEM ၏လျှပ်ကူးနိုင်စွမ်းနှင့် အယ်ကာလိုင်းခံနိုင်ရည်မရှိခြင်းဖြစ်ပြီး အဖိုးတန်သတ္တုလျှပ်စစ်ဓာတ်ပစ္စည်းများသည် လျှပ်စစ်ပစ္စည်းများထုတ်လုပ်သည့်ကုန်ကျစရိတ်ကို တိုးမြင့်စေသည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ဆဲလ်ဖလင်ထဲသို့ CO2 သည် ဖလင်ခံနိုင်ရည်နှင့် လျှပ်ကူးပစ္စည်းခံနိုင်ရည်ကို လျော့ကျစေသဖြင့် electrolytic စွမ်းဆောင်ရည်ကို လျှော့ချပေးသည်။ AEM electrolyzer ၏အနာဂတ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရေးဦးတည်ချက်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- 1. မြင့်မားသောလျှပ်ကူးနိုင်စွမ်း၊ အိုင်းယွန်းရွေးချယ်မှုနှင့် ရေရှည်အယ်ကာလိုင်းတည်ငြိမ်မှုဖြင့် AEM ကို ဖော်ဆောင်ပါ။ 2. အဖိုးတန်သတ္တုဓာတ်ကူပစ္စည်း၏ ကုန်ကျစရိတ်ကြီးမြင့်မှုပြဿနာကို ကျော်လွှားပြီး အဖိုးတန်သတ္တုမပါဘဲ ဓာတ်ကူပစ္စည်းများကို ဖွံ့ဖြိုးစေပြီး စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသည်။ 3. လက်ရှိတွင်၊ AEM လျှပ်စစ်ဓာတ်လိုက်ဇာ၏ ကုန်ကျစရိတ်အားလုံးကို လျှော့ချရန်အတွက် စျေးပေါသောကုန်ကြမ်းများနှင့် ပေါင်းစပ်မှုအဆင့်များမှတစ်ဆင့် လျှော့ချရန် လိုအပ်သည့် AEM လျှပ်စစ်ဓာတ်လိုက်ဇာ၏ ပစ်မှတ်ကုန်ကျစရိတ်မှာ $20/m2 ဖြစ်သည်။ 4. electrolytic cell တွင် CO2 ပါဝင်မှုကို လျှော့ချပြီး electrolytic စွမ်းဆောင်ရည်ကို တိုးတက်စေသည်။

[1] Liu L,Kohl P A. Anion သည် မတူညီသော tethered cations[J] ဖြင့် multiblock copolymers များကိုလုပ်ဆောင်နေသည်။ ပိုလီမာသိပ္ပံအပိုင်း A- Polymer Chemistry၊ 2018၊ 56(13): 1395 -- 1403။

[2] Li D, Park E J, Zhu W, et al. စွမ်းဆောင်ရည်မြင့်မားသော anion လဲလှယ်မြှေးပါးရေအီလက်ထရောနစ်အတွက် မြင့်မားသော quaternized polystyrene ionomers များ။ သဘာဝစွမ်းအင်၊ 2020၊ 5: 378 -- 385။