Cén Fáth a Bhfuil Costas an Chatalóra mar Bhriseadh Criticiúil i dTáirgeáil Hidrigin Ghlas

Tá an t-achlóimh ar tháirgeadh hidrigin glas fós timpeall $3.8 go $11.9 gach cilogram, rud a chuireann é ar bharr níos airde ná atáimid ag íoc do chomhriachtáin easpaill nóil agus gáis atá idir $1.5 agus $6.4 gach kg. Tugann an béile seo ar an gceann achlóimh go bhfuil sé deacair méadú ar oibríochtaí. Fanann costais prócair an leictreolaí ag teacht chomh maith le costas móir, go háirithe do chóras pláta malarta prótaine (PEM) a bhíonn de ghnáth idir $800 agus $1,500 gach kW. Nuair a dhéanann tú breathnú níos dúiche ar na costais seo, feicimid rud suimiúil: téann an chuid baile den pharraithe go dtí leacaitheoirí. Tá méidí grúpa pláta mar ioridiam agus plátaim ag déanamh suas beartach leath den phraghas de PEAM, agus ar leith don anóid PEM, táthar ag teastáil thart ar 1 go 2 miligram gach cm2 den ioridiam, iarraidhe chomh gionn agus gadaíl go bhfuil an praghas go minic os cinn $7,400 gach kg. Téann an fhadhb níos measa mar ní féidir le soláthacháin domhanda teacht le ráta fáis iompraíochta. Cruthaíonn an méid seo ar mhaithe leisitiúlta a bhaineann leisitiúlta a chruthaíonn rioscaí ar chostas agus soláthacháin. Chun teacht síos go dtí an sprioc de $150 gach kW le leictreolaí agus sprioc de $1 gach kg hidrigin, beidh deacrachas mór ag teastaíl chun lagú ar leacaitheoirí agus ar an méid a úsáidtear. D'fhéadfadh leictreolaí malarta ailghinear (AEM) a bheith ina réiteach simplí a bheadh ag teastaíl chun na spriocanna seo a bhaint amach ar scála.

Achtaireacht AEM Eleacroileálaí: Cumasú Luchtúth Réadaitheoir Neo-PMG Thógtha go minice

Cuimhneachán Dóigh-Hidracsaid Cuimsíonn Feidhmniú Stabile le Nickil agus Les Ocsaíd

Oibríonn cuarán malartaithe ainiún trí ions hidracsóide (OH-) a dhéanamh, ag cruthú comhshúil alcalúil atá go hiomlán difriúil ó na coinníollacha aigéadacha atá le fáil i siollaimh PEM. Cabhraíonn an nádúr alcalúil seo le stabi luchtaitheoirí neamh-PGM bunaithe ar mhóiní cóir cosúil le siairc agus lasanna ocsaíd sa taobh anód. Ciallaíonn sé seo go bhfaighimid gníomhaíocht mhaith i n-ioncam ocsaigin (OER) gan sclábhadh tapa ar na míre sin. Bhí stairteacht ar fad faoi stabiiltíocht ar feadh blianta ag cur bac ar luchtaitheoirí neamh-PGM, ach tá athruithe tarlaithe le déanaí. Ligeann forbairtí nua i cheimicíocht na gcuarán chomh maith le dearbhuithe níos fearr d'eleacróidí do na siollaimh seo rith go stadpáisteach ag deifniúis reatha tionsclaíoch thar 0.5 A in sanartóimadair cearnach ar feadh mílte uaireanta oibre. An rud a fhágann cuarán AEM nua-aimseartha chomh luachmhara is é a gcumas toirmisctheacht mhíoltaí luchtaitheora le linn oibriúcháin. Coinníonn siad suas le riachtanais trasmhéadú ionta fiú nuair a athraíonn luchtanna, rud a bhaineann amach an ghá le hipreacha rolla daor ach amháin chun corródáil a chosc. Cuireann sé seo deireadh le réimsí oibre níos faide i ndeireadh na láimhe.

Comparáid: Lódáil Iridiam i AEM vs. PEM

Tugann na difríochtaí i lódáil catalaithe le fiosrú struchtúracha AEM. Déanann comhionannaí PEM a leanúint go hiomlán ar anodaí ocsaíd iridiam (IrO₂) chun dul i gcoinne coinníollacha aigéadacha corroiseacha. I gcomparáid leis sin, oibríonn córais AEM le:

• Catalaithe neamh-PGM (mar shampla, ocsaídí NiFe), nach bhfuil uimhir ar bith de iridiam ag teastáil acu, nó
• Clocaíl PGM trac , de ghnáth <0.1 mg/cm², a úsáidtear amháin chun feabhsú beagán ar fheidhmíocht.

Seo léiríonn laghdú suntasach sa chhasadh ar iridiam. Taispeánann an tábla thíos na réimsí móra taca:

Luchtaíocht ísle lag san ísliú go díreach ar CHAPAS na vciapa go dtí thart ar 30% agus coscú do thionscail ar phraghas PGM, rud a bhíonn ríthábhachtach do fhionraíocht fhadtéarmach tionscail agus baincileachais.

Buntáistí Ábhair, Dearadh agus Scála a Laghú ar CHAPAS Caitseoga AEM

Caitseogacha Domhan-Uathmhar Laghú ar Bhreithniúshlán Ábhair Ghréibhe agus ar an mBacach Tionscail

Cuilithreacháin leabaithe alcalúla (AEM) a chuir an iridiam, airgeadlann riarach a tá go leirg thart ar 7 go 10 tonna ar bhliain ar fud an domhain, in ionad níocail agus iarainn. Tá na roghanna seo thart ar 10,000 uair níos coitianta agus díoltar iad go hidirthu ar mhargaidh stables, ard-volaimi ar fud an domhain. Caithfidh córais traidisiúnta comhbhearta proitine (PEM) thart ar 40 go 60 faoin gcéad dá staircchostas bunaithe ar mhilltean buíochais, ach aistritheonn teicneolaíocht AEM na hairgead sin go dtí ábhar níos saoire agus níos rochtaine. Taispeánann taighde foilsithe i rialtais athbhreithnithe go bhféadfadh neamh-PGM leacanna AEM a bheith thar 95% den ghníomhaíocht ocsaigineachta PEM fiú ag leibhéil reatha tionsclaíochta, ag cur costais ábhair catálaithe suas le 90%. Nuair a féachtar ar dhinimicí an mhargaidh déanann an tiontú seo é níos treise. D'ardaigh praghsanna an iridium beagnach 800% ó 2020 go 2023 mar a d'fhan soláthair, agus fanadh praghsanna an níocail agus iarainn ocsaíd ceangailte le coinníollacha mhargaidh tionsclaíocha ginearálta gan éagothram chomh uaigh

Déantar Tionscnamh Monarlaíochta agus Costas Comhtháthú Catalóraí a Laghdú le Dearadh Cealla Simplithe

Déanann cumhacht teicneolaíocht AEM dul i ngníomh i timpeallachtaí ailghineartha éifeachtach a dhéanamh ar an dearadh iomlán ar na cealla seo beagán a shimpliú. Ní mór do chruachanna PEM go léir cineálacha codanna daor lena n-áirítear plátaí déacracha tuatháin, rónta ábhar aeráideigh speisialta, agus comhpháirteanna clúdaithe le hipíní luachmhar ach amháin chun seasamh sligeadh. Ach oibríonn córais AEM go maith ag úsáid comhpháirteanna staingéis shlánuaird agus rónta pholaiméar laethúla in ionad sin. Nuair a bhaineann sé le cur babhtaí catalóra ar fáil, tá roghanna scálálfá lánsuime ag mhonaróirí. Oibríonn teicnící cosúil le cur sprae nó cuirimh rolla-go-rolla go maith anseo, rud a chiallaíonn nach gcaithfear infheistíocht a dhéanamh i bhfeabhsaithe folctha daor nó próisis teasa casta a theastaíonn le haghaidh na scamaill an-tanaí iridiam a úsáidtear i dteicneolaíocht PEM. Laghdaíonn gach ceann de na feabhsuithe dearadh seo costais trí thrí réigiún príomha:

• Míreáin stacála in-aghaidh aigéid (cosnú ~$220/kW),
• Infreastruchtúr réamhthráchtála uisce fíorghlan,
• Loighistíochtaí aismhirt agus athchúrsáid airgead úr,

Anailís tionscadail dearbhaíonn go bhfuil na hathruithe seo ag lagú táirgílchostais comhtháthaitheoirí faoi 35-50%, ag luascú sraith-thráchtála monlaíochta agus feabhsú comhthánnas fáth,

Éifeacht ar Eacnamaíocht Hidrigin Glas: Líoncostas Íse LCOH trí Thairbheideachas Comhtháthaitheoir AEM

Redaíonn teicneolaíocht an AEM leictrolaiséir costas táirgtheachta hidrigin leathnaithe go suntasach mar shamhlaíonn sí ceann de na háiteanna is mó a chostann i mbeartacha leictrolaiséire: na míreáin catálaithe. In ionad úsáidtear iridiam daor, úsáideann na córais seo comhdhúil buneagtha ar bhonn nicil agus iarainn a chostann timpeall ar 80 go 90 faoin gcéad níos lú. Chomh maith leis sin, níl ach beagán beag, nó níl, uasluchtú catálaithe de dhíth orthu. Laghdaíonn an cur chuige seo ar chostais ábhair gan sciorradh a dhéanamh ar leibhéil feidhmíochta, atá fós go hiontach idir 70 agus 75 faoin gcéad éifeachtaíochta nuair a oibríonn sé ag 1 amp in asalár ghearrtha. Ós rud é go mbíonn costais catálaithe freagrach as bainte den 25 go 40 faoin gcéad de chostas iomlán leictrolaiséara, cuireann an t-athrú seo amháin le laghdú mórchineartha ar chostais bunaithe. Méadaíonn na ballaistí nuair a féachaimid ar fhachtóirí eile freisin. Cuireann dearbhú simplí compoirce, próiseáil níos éasca, agus oibriú níos dílis fiú agus fuinnimh athraitheacha íocaímh a úsáidtear le chéile leis na heacnamaíochtaí níos fearr. Ar scála, d’fhéadfadh córais AEM tosú hidrigin thíos $2 in kilogram, ag scríobh an uimhir draíochta uaidh chun comórtas a dhéanamh go héifeachtach i ndioghailtí áitiartha nach bhfuil deacrachtaí carbónchruinne a scaoileadh acu, cosúil le táirgeadh éadach glasa agus forbartha traeiní trom. Mar a ardóidh monarlaí toirt tháirgeachta, téann eacnamaíochtaí an scála isteach trí éifeachtaí an léarghlacais, ag cruthú AEM mar imreoir eite foirme ar chumas hidrigin ghlas a dhéanamh baintreach agus féidir i ngach marché domhanda.

FAQ

Cén fáth a bhfuil costas an catálaitheoir ríthábhachtach i bhféinntithe a ghiniúint uisce gearrtha glas?

Is é atá le costas an chatálaitheoir ná go mbíonn na hairgneachtaí a úsáidtear, cosúil le iridiam agus platin, costasach agus go mbraitheann siad ar mhéid mór ar thionscail bunaidh na heilleachróirí cosúil le córais PEM.

Conas a laghdaíonn na heilleachróirí AEM na costais seo?

Úsáideann na heilleachróirí AEM airgneachtaí atá ar fáil go forleathan ar talamh cosúil le nicléag agus iarann a bhfuil costas i bhfad níos lú acu, ag laghdú mar sin go mór ar na costais sonracha maidir le hacairt an chatálaitheoir.

Cén éard atá ann ó thaobh éifeachtais de do chórais AEM i gcomparáid le córais PEM?

De ghnáth, bíonn éifeachtacht idir 70 agus 75 faoin gcéad ag córais AEM, agus tá séannaíocht agus stábaltacht níos fearr acu freisin i gcomparáid le córais PEM.

An féidir uisce gearrtha glas a tháirgeadh ag costais chomórsaíocha?

Tá, le forbairtí i teicneolaíocht AEM, d’fhéadfadh costais uisce gearrtha glasa laghdú go faoi $2 in aghaidh an cileagrama, rud a dhéanann é comórsaíoch i gcomparáid le alltógae.