De wereldwijde zoektocht naar groene waterstof is uitgegroeid tot een kernmotief voor de energietransitie, en de keuze van grondwater voor waterstofproductie is een belangrijke beperkende factor voor de grootschalige toepassing van elektrolysetechnologie. Traditionele waterstofproductietechnologieën, zoals PEM-elektrolyse, stellen strenge eisen aan hoogzuiver gedemineraliseerd water, wat niet alleen de kosten voor watervoorbehandeling verhoogt, maar ook de implementatie van waterstofproductieprojecten beperkt in gebieden waar hoogzuiver water ontbreekt, zoals afgelegen netonafhankelijke regio’s en industrieterreinen met overvloedige afvalwaterbronnen. Alkalische elektrolyseurs, als de meest volwassen en gecommercialiseerde technologie voor groene waterstofproductie, onderscheiden zich door een unieke aanpassingsvermogen aan water met lage zuiverheid, wat steeds meer een cruciaal voordeel wordt bij het bevorderen van een kostenefficiënte en grootschalige ontwikkeling van de waterstofenergiesector. Hyto Energy Company Limited, een pionier op het wereldwijde gebied van waterstofenergie, richt zich op de integratie van alkalische elektrolysetechnologie en AEM-waterstofproductietechnologie; haar onderzoeks- en ontwikkelingspraktijk heeft de industriële waarde van alkalische elektrolyseurs in toepassingsscenario’s met water van lage zuiverheid verder bevestigd.

Alkalische elektrolyseurs hebben drie onvervangbare technische voordelen bij het gebruik van water met lage zuiverheid, die voortkomen uit hun unieke reactiemechanisme en materiaalsysteem. Ten eerste de sterke tolerantie van het reactiesysteem voor verontreinigingen. Alkalische elektrolyseurs gebruiken een alkalische wateroplossing, zoals KOH, als elektrolyt, en de nikkelgebaseerde katalysator die op de elektrode wordt gebruikt, heeft een sterke weerstand tegen vervuiling; deze kan de interferentie van veelvoorkomende verontreinigingen zoals Cl⁻ en SO₄²⁻ in water met lage zuiverheid weerstaan en voorkomt daardoor vergiftiging van de katalysator en vervuiling van de membraan, die bij PEM-elektrolyseurs gemakkelijk optreden. Ten tweede het vereenvoudigde proces voor watervoorbehandeling. In tegenstelling tot PEM-elektrolyseurs, die meervoudige filtratie- en zuiveringsstappen van het ruwe water vereisen, is voor alkalische elektrolyseurs slechts eenvoudige voorbehandeling nodig – zoals bezinking en filtratie – van water met lage zuiverheid, zoals industrieel secundair water of water dat wordt geproduceerd door zonnepanelen en windturbines; dit verlaagt de initiële investering van het project met 30–50% en de dagelijkse bedrijfs- en onderhoudskosten met meer dan 20%. Ten derde de compatibiliteit van het constructieve ontwerp met water van lage zuiverheid. De poreuze polymeermembraan van alkalische elektrolyseurs stelt lage eisen aan de zuiverheid van het water, en het gasafscheidingseffect wordt niet beïnvloed door lichte schommelingen in de waterkwaliteit, wat een langdurige, stabiele werking van de installatie onder omstandigheden van water met lage zuiverheid waarborgt.

Als een bedrijf dat gespecialiseerd is in AEM-waterstofproductietechnologie en vastestof-waterstofopslagtechnologie, heeft Hyto Energy Company Limited de organische synergie tussen alkalische elektrolyseurs en AEM-waterstofproductietechnologie van de derde generatie in toepassingsscenario’s met water van lage zuiverheid gerealiseerd, en daarmee een efficiënter en flexibeler waterstofproductiesysteem ontwikkeld. De AEM-waterstofproductie-eenheden van het bedrijf, met een vermogen van 2 kW tot 5 MW, kunnen naadloos worden gecombineerd met alkalische elektrolyseurs, waardoor volledig gebruik wordt gemaakt van de aanpassingsvermoegeheid van alkalische elektrolyseurs aan water van lage zuiverheid én van de hoge efficiëntie van AEM-technologie bij energieomzetting, en waardoor een efficiënt gebruik van waterbronnen van lage zuiverheid voor waterstofproductie wordt verwezenlijkt. Tegelijkertijd kunnen de vastestof-waterstofopslagapparaten van Hyto Energy (op basis van metalen hydriden) worden afgestemd op de waterstofproductiecapaciteit van alkalische elektrolyseurs, waardoor het probleem van waterstofopslag en -transport na waterstofproductie uit water van lage zuiverheid wordt opgelost en er een volledige gesloten keten ontstaat van "waterstofproductie uit water van lage zuiverheid – vastestofopslag – waterstofgebruik". Het R&D-team van het bedrijf, samengesteld uit 8 ingenieurs met een doctorstitel en 22 ingenieurs met een masterdiploma, heeft 8 octrooien op naam staan voor uitvindingen en 16 octrooien op naam staan voor nuttige modellen op het gebied van waterstofproductie met water van lage zuiverheid, wat sterke technische ondersteuning biedt voor de industriële toepassing van alkalische elektrolyseurs.

De aanpasbaarheid van alkalische elektrolyseurs aan water met lage zuiverheid heeft de beperking van waterbronnen voor waterstofproductieprojecten doorbroken en een verscheidenheid aan nieuwe industriële toepassingsscenario’s geopend. In gedistribueerde energiesystemen, zoals waterstofmicrogrids, kunnen alkalische elektrolyseurs water met lage zuiverheid gebruiken dat wordt geproduceerd door fotovoltaïsche en windenergie om ter plaatse waterstof te produceren, waardoor de lokale conversie en benutting van hernieuwbare energie wordt verwezenlijkt; in industrieparken kunnen zij industrieel afvalwater gebruiken om waterstof te produceren, wat leidt tot een dubbel voordeel: het nuttigen van afvalwater als hulpbron en de decarbonisering van de industrie. Hyto Energy Company Limited heeft als eerste China’s eerste demonstratieproject voor Groene Stroom–Groene Waterstof–Waterstofopslag voltooid, waarbij alkalische elektrolyseurs worden gebruikt om waterstof te produceren met water van lage zuiverheid uit hernieuwbare energie-opwekking, waarmee de haalbaarheid van grootschalige toepassing van deze technologie is aangetoond. Met de voortdurende innovatie van waterstofenergietechnologie zullen alkalische elektrolyseurs onder impuls van bedrijven zoals Hyto Energy steeds nauwer worden geïntegreerd met AEM-waterstofproductie, vaste-stof waterstofopslag en andere technologieën. Het productiemodel voor waterstof uit water met lage zuiverheid zal een belangrijke weg worden om de mondiale energietransitie te bevorderen en het nul-koolstofdoel te realiseren, en zal meer impetus geven aan de kwalitatief hoogwaardige ontwikkeling van de waterstofenergiesector.