Pembangkit Hidrogen

Generator hidrogen menggunakan disosiasi elektrolitik air untuk menghasilkan pasokan hidrogen dengan kemurnian tinggi secara terus menerus. Kemurnian air penting untuk kinerja optimalnya.

Kontaminan berikut harus dihindari:
Ion
Ion-ion yang ada di dalam air dapat mengganggu proses elektrolisis, dan merusak sel-sel elektrokimia. Hal-hal tersebut harus dihindari. Resin penukar ion dan/atau teknologi osmosis balik dapat menghilangkan sebagian besar ion yang ada dalam air keran, sehingga air cocok untuk aplikasi ini.

Partikel
Partikel dapat menempel pada garis dan membran, merusak sel elektrokimia dan mengganggu fungsi instrumen.

Organik
Banyaknya bahan organik berpotensi menimbulkan endapan pada permukaan elektroda atau membentuk lapisan pada membran, sehingga berdampak pada arus lokal. Selain itu, senyawa organik dapat digunakan sebagai nutrisi oleh bakteri, dan oleh karena itu harus dijaga seminimal mungkin.

Bakteri
Tingkat bakteri harus dijaga seminimal mungkin, untuk mencegah pembentukan biofilm di dalam instrumen. Tingkat bakteri dapat diminimalkan dengan mengendalikan kadar bahan organik yang ada di dalam air. Filtrasi juga dapat digunakan.

Pengguna generator hidrogen harus mengikuti rekomendasi pabrikan mengenai kualitas air yang diperlukan untuk instrumen mereka. Kualitas air penting untuk pengoperasian generator hidrogen yang optimal, dan beberapa instrumen memiliki pengukur resistivitas atau konduktivitas bawaan untuk membantu mencegah kerusakan pada instrumen karena kualitas air yang tidak tepat. Air yang baru dimurnikan, dengan resistivitas pada atau di atas 1 MΩ.cm biasanya direkomendasikan.

Produksi hidrogen melalui generator hidrogen kini muncul sebagai salah satu pilihan utama untuk menyimpan energi dari air dan bahan bakar fosil. Gas hidrogen sekarang digunakan di beberapa kendaraan sebagai bahan bakar bebas polusi dengan gas yang dihasilkan dari air dan produk sampingan pembakarannya adalah air. Oleh karena itu, produksi hidrogen kemungkinan besar akan memainkan peran penting dalam mengatasi tantangan energi yang kritis.
Kini teknologi ini juga digunakan dalam berbagai aplikasi seperti sel bahan bakar, pemrosesan kimia, pengilangan, pemulihan minyak bumi, dan sebagainya.

Penelitian dan pengembangan yang terus-menerus telah menghasilkan inovasi generator hidrogen yang lebih aman, lebih ramah lingkungan, lebih efisien, dan lebih hemat biaya dalam menghasilkan gas hidrogen sesuai permintaan dibandingkan silinder bertekanan tinggi untuk aplikasi penggunaan akhir.

Komponen utama generator hidrogen adalah sel elektrolisernya yang mencakup dua elektroda yaitu anoda dan katoda. Kedua elektroda dipisahkan oleh membran penukar ion. Katalis platinum digunakan pada elektroda untuk melakukan proses elektrolisis. Amonia cair adalah bahan baku yang digunakan dalam generator hidrogen. Setelah penguapan, katalis nikel aktif dipasang di boiler dekomposisi. Setelah pertukaran panas selesai, gas yang terurai menjadi dingin, gas amonia diperoleh kembali dari panas dan memasuki boiler dekomposisi untuk dekomposisi. Gas campuran dihasilkan yang biasanya masuk ke sistem pemurnian gas untuk menghilangkan kelembapan & kotoran lainnya. Dengan cara ini, hidrogen dihasilkan.

Meskipun penyimpanan energi hidrogen lebih mahal dibandingkan bahan bakar fosil karena kepadatannya yang lebih tinggi, peningkatan kesadaran masyarakat di seluruh dunia mengenai kendaraan ramah lingkungan dan nol emisi meningkatkan permintaan hidrogen. Kawasan Asia-Pasifik saat ini memegang pangsa pasar tertinggi, karena banyak faktor seperti lonjakan permintaan sel bahan bakar di industri otomotif, peningkatan permintaan berbagai pupuk amonia dan banyak lagi.

Selain itu, penutupan sementara fasilitas produksi menghambat pertumbuhan pasar generator hidrogen. Di sisi lain, permintaan energi berkelanjutan di rumah sakit, terutama pada periode awal pandemi, telah mendorong permintaan sel bahan bakar hidrogen, sehingga berdampak positif pada pasar generator hidrogen.

Selain itu, kebutuhan bahan baku kimia yang melimpah di beberapa industri memberikan peluang yang menguntungkan bagi pertumbuhan industri generator hidrogen. Perkembangan pesat dalam teknologi dan efisiensi listrik generator hidrogen akan mengumpulkan prospek besar dan pertumbuhan eksponensial ke pasar dalam waktu dekat

Generator hidrogen adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan gas hidrogen (H2), dan prinsip kerjanya didasarkan pada reaksi air elektrolitik. Berikut prinsip kerja dan fungsi generator hidrogen:

Prinsip bekerja
Prinsip kerja generator hidrogen terutama melibatkan reaksi elektrolisis air. Biasanya air (H2O) tersusun dari hidrogen (H2) dan oksigen (O2), sedangkan proses elektrolisis air menguraikannya menjadi hidrogen dan oksigen. Persamaan reaksi spesifiknya adalah sebagai berikut:

2H2O (liquid) ->2H2 (gas)+O2 (gas)
Dalam generator hidrogen, sel elektrolitik umumnya digunakan, yang mencakup dua elektroda: anoda dan katoda. Kedua elektroda ini direndam dalam larutan elektrolit, biasanya larutan basa (seperti natrium hidroksida) atau asam (seperti asam sulfat).
Ketika sumber daya eksternal (biasanya sumber daya DC) dihubungkan ke elektroda sel elektrolitik, terjadi dua reaksi berikut:

Di katoda, molekul air (H2O) menerima elektron dan direduksi menjadi gas hidrogen (H2)
2H2O (liquid)+2 electrons ->H2 (gas)+2 ion hidroksida (2OH -)
Di anoda, molekul air kehilangan elektron dan oksigen (O2) dilepaskan:
2H2O (liquid) ->O2 (gas)+4 ion hidrogen (4H+)+4 elektron
Reaksi-reaksi ini menguraikan air menjadi hidrogen dan oksigen, yang dikeluarkan dari saluran keluar gas di sel elektrolisis, sedangkan oksigen dikeluarkan dari saluran keluar gas di sel elektrolisis.

Fungsi
Fungsi utama generator hidrogen adalah menghasilkan gas hidrogen dengan kemurnian tinggi. Ini memiliki berbagai aplikasi di berbagai laboratorium dan aplikasi industri, termasuk namun tidak terbatas pada:
Aplikasi laboratorium: Digunakan untuk percobaan kimia di laboratorium, persiapan sampel, dan sebagai zat pereduksi di ruang reaksi.

Aplikasi industri: Digunakan dalam proses industri seperti pengelasan logam, pembuatan semikonduktor, produksi kimia, dll. Hidrogen juga digunakan sebagai bahan bakar sel bahan bakar dan kendaraan hidrogen.

Penyimpanan energi: Hidrogen dianggap sebagai salah satu bentuk penyimpanan energi terbarukan, dan generator hidrogen digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi hidrogen untuk menghasilkan listrik bila diperlukan.

Laboratorium dan penelitian: Di laboratorium dan bidang penelitian, hidrogen dapat digunakan untuk mempelajari sifat kimia hidrogen, teknologi energi hidrogen, dan bidang penelitian terkait.

Kelembaban
Generator hidrogen mengandalkan air dan listrik untuk membuat hidrogen. Generator hidrogen menggunakan listrik untuk memisahkan oksigen dan hidrogen lalu mengeluarkan oksigen di satu sisi dan hidrogen di sisi lain.
Karena menggunakan air, maka banyak kelembapan di dalam genset yang dapat menjadi sumber kebisingan selama R&D yang menjadi salah satu kendala yang harus kami atasi.
Generator hidrogen memiliki dua kolom bahan penyerap yang bertujuan untuk mengurangi kelembapan. Kelembapannya sangat rendah, namun karena sensor kami sangat sensitif terhadap tingkat kelembapan, kami memerlukan cara untuk menurunkan tingkat ini lebih jauh lagi.
Kami mengangkat masalah ini selama konferensi dan salah satu wawasan yang kami kumpulkan adalah bahwa perangkap kelembapan ini dapat digunakan lebih banyak. Menariknya, kolom-kolom ini dapat dikeringkan dan digunakan kembali jika Anda yakin dapat menutupnya dengan baik sehingga tidak terjadi kebocoran.

Tekanan
Saat menangani generator hidrogen, penting juga bagi kami untuk mengetahui bahwa generator hidrogen spesifik yang kami gunakan dapat menangani tekanan hingga 5 bar. Salah satu kebutuhan kami adalah mengisi silinder kecil dengan H2 pada tekanan yang lebih tinggi dari tingkat atmosfer. Untuk mengisi silinder ini, kita membutuhkan sumber H2 yang bertekanan lebih tinggi dari tekanan target.

Mengalir
Kami mempelajari bahwa untuk model generator hidrogen spesifik yang kami gunakan, kasus penggunaannya adalah menjadi bagian dari GC di mana hidrogen digunakan sebagai pembawa gas. Karena GC memerlukan aliran yang lebih rendah, generator tidak dapat menangani laju aliran yang kami masukkan dan itulah sebabnya hal ini menimbulkan masalah.
Tingkat aliran yang lebih kecil lebih aman untuk digunakan. Generator H2 juga memiliki protokol perlindungan yang secara otomatis memeriksa apakah ada konsumsi hidrogen (berdasarkan hambatan aliran) sehingga hidrogen tidak menyebar di laboratorium.

Produk dijual di seluruh wilayah Tiongkok dan diekspor ke negara-negara di seluruh dunia. Produk ini telah dijual di lebih dari 20 negara dan wilayah termasuk Amerika Serikat, Jerman, Maroko, Kenya, Arab Saudi, Vietnam, Aljazair, India, Tanzania, dan Taiwan. Berhasil menyediakan perusahaan terkenal seperti China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group dan perusahaan terkenal lainnya. Ada banyak stasiun hidrogenasi hidrogen hijau seperti Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming, dll. yang menyediakan proyek ramah lingkungan dan pembuatan hidrogen.