Aenert news. Invention analysis使用质子交换膜（PEM）进行水电解是生产高纯度氢气和氧气而无碳氧化物排放的最有前途的方法。该技术与其他电解方法的根本区别在于使用固体聚合物电解质（SPE）作为分离膜，该膜提供阳极和阴极的电绝缘，以及电解的气体产物——氧气和氢气的分离。 使用聚合物膜的另一个重要优点是其高质子传导率（H+）。此外，PEM 设计紧凑，能够在高电流密度下运行，具有高出口压力并允许高出口压力。 在这种情况下，电极上会发生以下反应： 阳极：H2O = 2H+ +1/2O2+ 2e- 阴极：2H+ + 2e-= H2 因此，在 PEM 电解水的过程中，在阳极，水被分离成氧气、氢质子和电子，在阴极，质子和电子重新结合形成水。 然而，尽管与其他类型的电解相比，PEM...
Aenert news. Invention analysisCurrently, technology of hydrogen production through electrolysisis not competitive with the traditional steam reforming method in terms of either product price or performance. However, the use of steam reforming results in huge emissions of carbon dioxide and requires its subsequent disposal, which is not an easy task. In addition, this option uses fossil fuel –...
Aenert news. Invention analysis與甲烷重整相比，要實現水電解制氫的競爭力，需要解決電解槽設計中的許多複雜的工程問題。其中包括改進陽極和陰極、新型催化劑材料、優化膜和隔膜的設計、更先進的電解質等問題。在水電解過程中，此組件必須同時提供高電絕緣性能和所需的離子電導率，並防止形成的氣體擴散。 在這種情況下，作為電解槽設計的物質物體的隔板必須具有令人滿意的強度和耐久性。解決這個問題的方法包括使用新的化學元素和化合物、優化膜設計，包括與孔隙率和尺寸調節相關的設計、表面處理以及用高強度材料增強膜。以下是與水和鹼性電解質電解質相關的隔膜的最新專利文獻的簡要分析。為此，使用了我們關於該主題的專利資料庫，其中包括二十年來的九千多項專利和專利申請，完全對應於給定主題。鹼性水電解的引用量佔專利文獻總量的33.5%，僅次於質子交換膜（39.2%）。 Water...
Aenert news. Invention analysis通过电解生产氢气是可再生能源通过风力涡轮机和光伏电站及其中间储存创造完整发电周期的主要希望。这对于补偿由于自然循环而导致的这些发电能力被迫停机是必要的。同时，使用氢气作为燃料的燃料电池额外发电可以避免发电中断并显着提高可再生能源的容量系数。该链中的主要问题是通过电解水生产氢气。 目前，该技术在产品价格或性能方面都无法与传统的蒸汽重整方法竞争。然而，使用蒸汽重整会导致大量的二氧化碳排放，并需要随后对其进行处理，这并非易事。此外，该选项使用化石燃料——甲烷——作为原料，这扭曲了清洁能源的概念。到目前为止，除了电解水之外，基本上没有其他绿色氢气工业生产的选择。在这方面，正在进行大量的研究，以改进电解工艺并制造出电解槽的最佳组件。 ...
Aenert news. Invention analysis电解是生产绿色氢气的主要技术之一。然而，迄今为止，与蒸汽重整等技术相比，该技术实现可接受的竞争力的希望尚未得到证实。电解制氢的成本对于大规模生产来说仍然太高。此外，电解的另一个重要问题是需水量高，消耗量大。此外，如果我们只讨论整个生产链中的绿色氢，那么不可避免的要求仍然是使用可再生能源或至少来自核电站的电力。这预先决定了有关该过程的物流的额外且不便的问题的形成，因为将氢生产中心移至更靠近水力发电站或风电场几乎总是意味着将它们远离其消费中心。 显然，电解技术和经济指标所需提高的唯一可能选择是积累有用的工程解决方案的“临界质量”。电解技术领域的新创新提案的很大一部分集中在专利发明中。以下是过去 20...
Aenert news. Invention analysis此前，在我们2024年3月21日的文章中，我们修改了旨在提高水电解制氢效率的最新专利。该技术的另一个重要问题是水电解设施的运营成本较高，例如电力消耗、定期维护、更换退化或腐蚀的元件等。今天我们将看一下与此主题相关的最新专利。为此，我们收集了过去 5 年发布的 400 多项专利。这些专利可以涉及任何现有的电解技术，并解决除了高运营成本之外的其他问题。 首先，让我们根据近期电解专利池中的专利份额来检查排名靠前的申请人名单，旨在解决高运营成本的问题： Applicants’ share in the intellectual property market, %. Patents, 2019-2023 Value: Market involvement ratio*; Y axis: Ownership...
Aenert news. Invention analysis通过水电解生产氢气在现代世界具有重要意义。作为一种替代发电方式，它具有解决与可持续发展和气候变化相关的全球挑战的潜力。它为社会提供了多种优势，包括在绿色能源生产的情况下能源部门的脱碳、对于间歇性能源发电的社区非常重要的能源存储和电网平衡、更绿色的交通和工业部门以及能源独立。 水电解制氢的主要问题之一是主要过程的效率。它代表电解池本身及其主要部件（阴极、阳极、隔膜和相关催化剂）的性能。它可以包括工艺的能源效率、启动时间、工艺的稳定性、催化剂的活性以及其他能够确保高反应速率的要素等重要方面。 以下是对最近与改进相关的专利的简短回顾通过电解水制氢的主要过程的效率。为了进行本次审查，我们收集了过去 5 年发布的 2000...
Aenert news. Invention analysis早些时候，在一系列与液态有机氢载体（LOHC）技术相关的文章中，我们深入研究了该技术的各个方面，如杂环LOHC化合物（29.09.2023, 08.09.2023）、加氢和脱氢（17.10.2023, 30.10.2023）、一般LOHC催化剂和具体贵金属催化剂（20.11.2023、22.12.2023），以及处理LOHC中的生态问题（13.01.2024）。 这次我们将回顾发明者如何解决LOHC技术中脱氢过程中产生的氢气质量低的问题。 当涉及到在燃料电池中使用氢气作为燃料时，或者与其他氢气使用情况相关时，这是一个相关问题，在这些情况下，污染物可能导致下游设备腐蚀或退化、催化剂污染等负面后果。 其他的。 下面我们简要回顾一下解决氢气质量低问题的最新专利。...
Aenert. Research Laboratory news氢被认为是即将到来的能源转型的支柱之一。然而，这种气体带来了安全运输方面的一些挑战，因为它具有高度爆炸性，因此必须在高压罐中运输。这些储罐的压力为 700 巴，由纤维增强复合材料 (FRC) 制成。与金属罐相比，由于其质量轻，它们非常适合用于移动和运输领域。 为了确保最高的安全性，H2压力罐在首次使用之前经过了广泛的测试。同样重要的是，储罐在面临因加油和取出氢气而引起的反复应力或发生损坏（例如追尾碰撞）时保持其完整性。为了防止这种情况发生，高压存储系统的定期维护也至关重要。然而，每两年进行一次的储罐检查仅包括外部目视检查。使用这种传统的检查方法无法检测到储罐内部的损坏。或者，可以通过持续监测压力容器来避免损坏——这一过程称为结构健康监测，简称 SHM。 现在（ 2023 年），在联合研究项目 HyMon...
