Die weltweite Suche nach grünem Wasserstoff ist zu einer zentralen treibenden Kraft für den Energiewandel geworden, und die Auswahl des Rohwassers für die Wasserstoffproduktion stellt einen entscheidenden Faktor dar, der die großtechnische Anwendung der Elektrolysetechnologie einschränkt. Traditionelle Wasserstoffproduktionstechnologien wie die PEM-Elektrolyse stellen strenge Anforderungen an hochreines entionisiertes Wasser, was nicht nur die Kosten für die Wasservorbehandlung erhöht, sondern auch die Standortwahl für Wasserstoffproduktionsprojekte in Regionen mit knappen Ressourcen an hochreinem Wasser – beispielsweise abgelegenen netzfernen Gebieten oder Industrieparks mit reichlich vorhandenen Abwasserressourcen – einschränkt. Alkalische Elektrolyseure, als die ausgereifteste und am weitesten verbreitete kommerzielle Technologie zur Erzeugung von grünem Wasserstoff, zeichnen sich durch eine besondere Anpassungsfähigkeit an Wasser niedriger Reinheit aus; dies wird zunehmend zu einem entscheidenden Vorteil bei der Förderung einer kostengünstigen und großtechnischen Entwicklung der Wasserstoffenergiebranche. Hyto Energy Company Limited, ein Pionier im globalen Wasserstoffenergiesektor, konzentriert sich auf die Integration der alkalischen Elektrolysetechnologie mit der AEM-Wasserstoffproduktionstechnologie; ihre Forschungs- und Entwicklungspraxis hat den industriellen Nutzen alkalischer Elektrolyseure in Anwendungsszenarien mit Wasser niedriger Reinheit weiter bestätigt.

Alkalische Elektrolyseure weisen drei unverzichtbare technische Vorteile bei der Nutzung von Wasser geringer Reinheit auf, die sich aus ihrem einzigartigen Reaktionsmechanismus und ihrem Materialsystem ergeben. Erstens die hohe Verunreinigungstoleranz des Reaktionssystems: Alkalische Elektrolyseure verwenden alkalische wässrige Lösungen wie KOH als Elektrolyt, und der an den Elektroden eingesetzte Nickel-Katalysator besitzt eine hohe Beständigkeit gegenüber Verunreinigungen; er widersteht der Störwirkung üblicher Verunreinigungen wie Cl⁻ und SO₄²⁻ in Wasser geringer Reinheit und verhindert so die Katalysatorvergiftung und Membranverschmutzung, die bei PEM-Elektrolyseuren leicht auftreten können. Zweitens der vereinfachte Wasservorbehandlungsprozess: Im Gegensatz zu PEM-Elektrolyseuren, die eine mehrstufige Filtration und Reinigung des Rohwassers erfordern, genügt bei alkalischen Elektrolyseuren für Wasser geringer Reinheit – beispielsweise sekundäres Industriewasser oder durch Photovoltaik- und Windkraftanlagen erzeugtes Wasser – eine einfache Vorbehandlung wie Sedimentation und Filtration. Dadurch verringern sich die anfänglichen Investitionskosten des Projekts um 30–50 % und die täglichen Betriebs- und Wartungskosten um mehr als 20 %. Drittens die Kompatibilität des konstruktiven Designs mit Wasser geringer Reinheit: Die poröse Polymer-Trennmembran alkalischer Elektrolyseure stellt nur geringe Anforderungen an die Wasserreinheit, und die Gasabscheidungswirkung bleibt von leichten Schwankungen der Wasserqualität unbeeinflusst, was einen langfristig stabilen Betrieb der Anlage unter Bedingungen mit Wasser geringer Reinheit sicherstellt.

Als Unternehmen, das sich auf die AEM-Wasserstoffproduktionstechnologie und die Feststoff-Wasserstoffspeichertechnologie spezialisiert hat, hat Hyto Energy Company Limited die organische Synergie zwischen alkalischen Elektrolyseuren und der dritten Generation der AEM-Wasserstoffproduktionstechnologie in Anwendungsszenarien mit Wasser geringer Reinheit realisiert und ein effizienteres sowie flexibleres Wasserstoffproduktionssystem geschaffen. Die AEM-Wasserstoffproduktionseinheiten des Unternehmens im Leistungsbereich von 2 kW bis 5 MW können nahtlos mit alkalischen Elektrolyseuren kombiniert werden, wodurch sowohl die Anpassungsfähigkeit alkalischer Elektrolyseure an Wasser geringer Reinheit als auch die hohe Effizienz der AEM-Technologie bei der Energiewandlung vollständig genutzt werden – und so eine effiziente Nutzung von Wasserressourcen geringer Reinheit für die Wasserstoffproduktion ermöglicht wird. Gleichzeitig können die Feststoff-Wasserstoffspeichergeräte (Metallhydrid) von Hyto Energy die Wasserstoffproduktionskapazität alkalischer Elektrolyseure abdecken und damit das Problem der Wasserstoffspeicherung und -transport nach der Wasserstoffproduktion aus Wasser geringer Reinheit lösen; dadurch entsteht eine vollständige geschlossene Schleife aus „Wasserstoffproduktion aus Wasser geringer Reinheit – Feststoffspeicherung – Wasserstoffnutzung“. Das F&E-Team des Unternehmens, bestehend aus acht promovierten Ingenieuren und 22 Ingenieuren mit einem Masterabschluss, hat im Bereich der Wasserstoffproduktion aus Wasser geringer Reinheit insgesamt acht Patente für Erfindungen sowie 16 Gebrauchsmusterpatente erworben und leistet damit eine starke technische Unterstützung für die industrielle Anwendung alkalischer Elektrolyseure.

Die Anpassungsfähigkeit alkalischer Elektrolyseure an Wasser geringer Reinheit hat die Beschränkung der Wasserressourcen für Wasserstoffproduktionsprojekte aufgehoben und eine Vielzahl neuer industrieller Anwendungsszenarien eröffnet. In dezentralen Energiesystemen wie Wasserstoff-Mikronetzen können alkalische Elektrolyseure das durch Photovoltaik- und Windenergieerzeugung gewonnene Wasser geringer Reinheit vor Ort zur Wasserstoffproduktion nutzen und so die lokale Umwandlung und Nutzung erneuerbarer Energien realisieren; in Industrieparks können sie Industrieabwasser zur Wasserstoffproduktion verwenden und damit sowohl die Ressourcennutzung von Abwasser als auch die Dekarbonisierung der Industrie erreichen. Hyto Energy Company Limited hat als erstes Unternehmen Chinas das erste Demonstrationsprojekt für grünen Strom – grünen Wasserstoff – Wasserstoffspeicherung abgeschlossen, bei dem alkalische Elektrolyseure zur Wasserstoffproduktion mit Wasser geringer Reinheit aus erneuerbaren Energiequellen eingesetzt werden, wodurch die Machbarkeit einer großtechnischen Anwendung dieser Technologie bestätigt wurde. Mit der kontinuierlichen Innovation der Wasserstoffenergietechnologie werden alkalische Elektrolyseure unter der Vorantreibung von Unternehmen wie Hyto Energy zunehmend enger mit AEM-Wasserstoffproduktion, Feststoff-Wasserstoffspeicherung und anderen Technologien integriert werden. Das Modell der Wasserstoffproduktion aus Wasser geringer Reinheit wird zu einem wichtigen Weg, um den globalen Energiewandel voranzutreiben und das Null-Kohlenstoff-Ziel zu verwirklichen, und Impulse für die hochwertige Entwicklung der Wasserstoffenergiebranche liefern.