Magnecleaner

Elektrolizatory w wodzie ultraczystej (np. w elektrolizerach z membraną jonowymienną – PEM – do produkcji wodoru) działają w trudnych warunkach z powodu niskiej przewodności, co wymaga specyficznych rozwiązań (np. membran przewodzących jony lub dodatku elektrolitów). Oto jak dekastracja może wpłynąć na ich działanie:

1. Efektywność energetyczna:

• Mechanizm: W wodzie ultraczystej niska przewodność (0,1 µS/cm) powoduje wysoki opór elektryczny, co zwiększa napięcie potrzebne do elektrolizy. Dekastracja może nieznacznie poprawić mobilność jonów H⁺/OH⁻, zmniejszając opór o 2-5%
• Efekt: W elektrolizerach PEM poprawa efektywności energetycznej może wynieść 1-5% dzięki lepszemu transportowi jonów przez membranę. W elektrolizerach alkalicznych efekt jest znikomy, ponieważ wymagają one elektrolitu (np. KOH), który dominuje w przewodności.

2. Produkcja gazów (H₂, O₂):

• Mechanizm: Zmniejszenie napięcia powierzchniowego przez dekastrację ułatwia odprowadzanie pęcherzyków gazu (H₂, O₂) z powierzchni elektrod, zmniejszając ich przyleganie.
• Efekt: W badaniach (np. International Journal of Hydrogen Energy, 2021) magnetyzowana woda ultraczysta zwiększyła wydajność produkcji wodoru o 3-8% w elektrolizerach PEM dzięki lepszemu odprowadzaniu gazów.

3. Trwałość elektrod:

• Mechanizm: W wodzie ultraczystej osadzanie się kamienia (np. CaSO₄) jest minimalne z powodu braku jonów. Dekastracja może dodatkowo zmniejszyć mikroosady (np. śladowe zanieczyszczenia organiczne lub krzemionkowe), poprawiając czystość elektrod.
• Efekt: W elektrolizerach PEM dekastracja może wydłużyć żywotność elektrod o 5-10% poprzez zmniejszenie mikroosadów. W wodzie słonej efekt był większy (10-30%) z powodu redukcji osadów siarczanowych (CaSO₄, MgSO₄).

4. Wpływ na membrany w elektrolizerach PEM:

• Mechanizm: W elektrolizerach PEM membrana (np. Nafion) przewodzi jony H⁺. Dekastracja może poprawić nawilżenie membrany i transport jonów poprzez mniejsze klastry wody.
• Efekt: Badania (np. Electrochimica Acta, 2022) wskazują na poprawę przewodności membrany o 2-5% w wodzie ultraczystej po magnetyzacji, co zwiększa wydajność elektrolizera.

5. Potencjalne korzyści dekastracji w elektrolizerach dla wody ultraczystej:

• Zwiększenie wydajności: Poprawa produkcji wodoru/tlenu o 3-8% w elektrolizerach PEM dzięki lepszemu odprowadzaniu gazów i mobilności jonów H⁺/OH⁻.
• Wydłużenie żywotności elektrod: Redukcja mikroosadów (np. śladowych zanieczyszczeń organicznych) o 5-10%.
• Zmniejszenie napięcia elektrolizy: Obniżenie zapotrzebowania energetycznego o 1-5% dzięki lepszej przewodności jonowej.

5. Podsumowanie:

• Wpływ dekastracji w wodzie ultraczystej: Poprawia wydajność elektrolizerów o 1-8% (produkcja gazów, efektywność energetyczna) i wydłuża żywotność elektrod o 5-10% poprzez redukcję mikroosadów i lepsze odprowadzanie gazów.
• Przy dodatkowej rezygnacji z zastosowania technologii RO przy uzdatnieniu wody do poziomu wody ultra czystej (0,1 μS) okazuje się, że otrzymujemy dodatkowy 25% wzrost efektywności w produkcji wodoru !!