تأثيرات فرق الجهد والتيار على انتاج الهيدروجين بطريقة التحليل الكهربائي
محتوى المقالة الرئيسي
الملخص
هناك طرق مختلفة لتقليل انبعاث ثان اكسيد الكربون الناتج عن مختلف المحركات الصناعية ومحركات الاحتراق والوقود الأحفوري. في الآونة الأخيرة هناك تركيز شديد علي الطرق البديلة لإنتاج الطاقة. إحدى هذه الطرق هي استخدام الهيدروجين كمصدر للكهرباء التي يتم توليدها من خلال خلط الهيدروجين بالأكسجين عبر العملية الكهروكيميائية. يختص هذا البحث بالية إنتاج الهيدروجين من خلال التحليل الكهربائي للماء. وقد ركزت التجارب المعملية على العوامل التي تؤثر على كمية إنتاج الهيدروجين مثل الجهد والتيار. تم استخدام م حفزين مختلفين في هذا العمل هيدروكسيد الصوديوم وهيدروكسيد البوتاسيوم لتقييم مستويات إنتاج الهيدروجين. تم استخدام نموذجين لتوصيف ثبات المحفزات الكهربائية لإنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي. الأول هو إنشاء منحني العلاقة (التيار مع الزمن) الذي يقيس التباين الحالي مع ثبوت الجهد. وبهذه الطريقة، أظهرت النتائج أن التغيرات في قيم إنتاج الهيدروجين عند تيار مختلف في كل من المحفزين كانت واضحة، وقد تنسب التغييرات إلى موصلية التحليل الكهربائي. الطرق الأخرى لتوصيف إنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي يتم فيها تطبيق منحني علاقة (الجهد مع الزمن) لقياس التغير المحتمل في ظل تيار ثابت. هنا، انخفض معدل إنتاج الهيدروجين مع زيادة الجهد في كلا الوسطين. يمكن تفسير هذه النتيجة من حيث الجهد الزائد الناتج على سطح القطب.
تفاصيل المقالة
هذا العمل مرخص بموجب Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
المراجع
Meiling Y., Hugo L., Elodie P., Robin R., Samir J. and Daniel H., (2021)
“Hydrogen energy systems: A critical review of technologies, applications,
trends and challenges”
Felseghi, R. A., Carcadea, E., Raboaca, M. S., Trufin, C. N., & Filote, C.
(2019). ''Hydrogen fuel cell technology for the sustainable future of stationary
applications''. Energies, 12(23), 4593,
doi.org/10.3390/en12234593
Bodkhe, R. G., Shrivastava, R. L., Soni, V. K., & Chadge, R. B.
(2023). ''A review of renewable hydrogen generation and proton
exchange membrane fuel cell technology for sustainable energy
development''. International Journal of Electrochemical Science, 18(5),
Jamal, T., Shafiullah, G. M., Dawood, F., Kaur, A., Arif, M. T.,
Pugazhendhi, R., Ahmed, S. F. (2023). ''Fuelling the future: An in-
depth review of recent trends, challenges and opportunities of
hydrogen fuel cell for a sustainable hydrogen economy''. Energy
reports, 10, 2103-2127.
Alexandra M Oliveira, Rebecca R Beswick and Yushan Yan, (2021) “A
green hydrogen economy for a renewable energy society” Current Opinion in
Chemical Engineering Volume 33, 100701,
https://doi.org/10.1016/j.coche.2021.100701
Khaligh, V., Ghezelbash, A., Akhtar, M. S., Zarei, M., Liu, J., &
Won, W. (2023). ''Optimal integration of a low-carbon energy system–A
circular hydrogen economy perspective''. Energy Conversion and
Management, 292, 117354.
Agarwal, R. (2022). ''Transition to a hydrogen-based economy:
Possibilities and challenges''. Sustainability, 14(23), 15975.
] Borowski, P. F., & Karlikowska, B. (2023). ''Clean Hydrogen Is a
Challenge for Enterprises in the Era of Low-Emission and Zero-
Emission Economy''. Energies, 16(3), 1171.
A. klerk, fischer-tropsch refining. john wiley & sons CA: University of
Alberta, (2012), vol 246.
Gielen, D., Taibi, E., & Miranda, R. (2019). Hydrogen: A Reviewable
Energy Perspective: Report prepared for the 2nd Hydrogen Energy Ministerial
Meeting in Tokyo, Japan.
Singh, S., Jain, S., Venkateswaran, P. S., Tiwari, A. K., Nouni, M.
R., Pandey, J. K., & Goel, S. (2015). ''Hydrogen: A sustainable fuel for
future of the transport sector''. Renewable and sustainable energy
reviews, 51, 623-633.
Abdalla, A. M., Hossain, S., Nisfindy, O. B., Azad, A. T., Dawood,
M., & Azad, A. K. (2018). ''Hydrogen production, storage,
transportation and key challenges with applications: A review.'' Energy
conversion and management, 165, 602-627.
] Duportal, M., Oudriss, A., Feaugas, X., & Savall, C. (2020). ''On
the estimation of the diffusion coefficient and distribution of hydrogen in
stainless steel''. Scripta Materialia, 186, 282-286.
Völkl, J., & Alefeld, G. (1978). ''Diffusion of hydrogen in metals''.
Hydrogen in metals I, 321-348.
Mousa. A, "Production Of Hydrogen By Steam Methan Rforming", Bsc
,Sebha Universty, Libya 2017.
[ 16 ] Weiss, B., Stickler, R. (1972). ''Phase instabilities during high
temperature exposure of 316 austenitic stainless steel. Metallurgical and
Materials Transactions B'', 3(4), 851-866. DOI:
https://doi.org/10.1007/BF02647659
Solomon, N., Solomon, I. (2017). ''Effect of deformation-induced phase
transformation on AISI 316 stainless steel corrosion resistance. Engineering
Failure Analysis''. 79, 865-875.
https://doi.org/10.1016/j.engfailanal.2017.05.031
] Ursua, A., Luis M. G., Pablo, S., (2011), "Hydrogen production
from water electrolysis: current status and future trends." Proceedings
of the IEEE 100.2: 410-426.
[ 19 ] Electric cells, Electric circuits, Electrolysis, Available at:
https://stoplearn.com/electric-cells-electric-circuits-electrolysis/, 7-8-2022.
] Awad, Mohamed, et al. (2024) "A review of water electrolysis for
green hydrogen generation considering
PV/wind/hybrid/hydropower/geothermal/tidal and wave/biogas energy
systems, economic analysis, and its application." Alexandria
Engineering Journal 87: 213-239.
Xiuming, Bu., Yanguang, Li., Johnny, C., (2020) ''Efficient and stable
electrocatalysts for water splitting''. MRS Bulletin, 2020, 45.7: 531-538..
https://doi.org/10.1557/mrs..170.
Esmaeili, M., Tadayonsaidi, M., Ghorbanian B, (2021) “The effect of
PEO parameters on the properties of biodegradable Mg alloys”, a review.
Surface Innovations 9(4):PP184–198, https://doi.org/10.1680/jsuin.20.00057.
Choi, D., Lee, K. Y. (2020). ''Experimental study on water electrolysis
using cellulose nanofluid''. Fluids, 5(4), 166.; doi:10.3390/fluids5040166
Babic, V., Geers, C., Jönsson, B., Panas, I. (2017). Fates of Hydrogen
During Alumina growth below yttria nodules in FeCrAl (RE) at Low Partial
Pressures of Water. Electrocatalysis, 8(6), 565-576.