Dieser Artikel zeigt Ihnen im Detail, wie Sie einen PEM-Wasserstoffgenerator bauen können. Erfahren Sie in diesem umfassenden Leitfaden, wie Sie Ihren eigenen PEM-Elektrolyseur zu Hause erstellen. Befolgen Sie diese Schritt-für-Schritt-Anleitungen, um einen effizienten und umweltfreundlichen Wasserstoffgenerator zu bauen.
Hier finden Sie ein Video und einen Text zur Herstellung eines PEM-Elektrolyseurs. Natürlich gibt es einen einfacheren Weg, um einen PEM-Wasserstoffgenerator zu erhalten.
Möchten Sie den Unterschied zwischen PEM-Wasserstoffgenerator und alkalischem Wasserstoffgenerator erfahren?

Die Namen der Komponenten des PEM-Elektrolyseurs von oben nach unten sind:

  1. Bolzen
  2. Druckplatte
  3. Isolierschicht
  4. Bipolarplatten
  5. Isolationsgummiring
  6. Titannetz mit großen Löchern
  7. Titannetz mit mittleren Löchern
  8. Titannetz mit kleinen Löchern
  9. Titanfilz
  10. PEM-Protonenmembran
  11. Titanfilz
  12. Titannetz mit kleinen Löchern
  13. Titannetz mit mittleren Löchern
  14. Titannetz mit großen Löchern
  15. Isolationsgummiring
  16. Elektrodenplatte
  17. Isolierschicht
  18. Druckplatte

3D-Modell des PEM-Wasserstoffgenerators

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Bereiten Sie die erforderlichen Teile vor

  • 1. Aluminiumlegierungsplatte
  • 2. Isolierte Dichtung
  • 3. Titanlegierte Platte für positive und negative Elektroden
  • 4. Titannetz
  • 5. Silikondichtung
  • 6. Mikroplatte
  • 7. Importiertes DuPont N117 PEM
  • 8. Schraube
  • 9. Dichtung
  • 10. Mutter
  • 11. Gasrohrverbinder
Benötigte Teile vorbereiten
Benötigte Teile vorbereiten

Schritt 1

  1. Wählen Sie eine Aluminiumlegierungsplatte als Druckplatte aus.
  2. Setzen Sie die vorbereiteten Schrauben ein.
  3. Montieren Sie die isolierte Dichtung.

Achten Sie auf die Position des Wassereinlasses und des Luftauslasses.

Isolierte Dichtung installieren
Isolierte Dichtung installieren

Schritt 2

  • Montieren Sie die titanlegierten Elektrodenplatten (positiv und negativ).
  • Montieren Sie die silikonbasierte Dichtung zur Abdichtung.
  • Montieren Sie das Titannetz.
  • Montieren Sie die Mikroplatte.

Achtung:
Das Titannetz muss in der Reihenfolge von hoher, mittlerer und niedriger Dichte angeordnet werden.
Platzieren Sie es ordentlich.
Richten Sie das Titannetz beim Einlegen aus.

Montieren Sie die Mikroplatte.
Montieren Sie die Mikroplatte.

Schritt 3

  • Montieren Sie das DuPont N117 PEM.

Achtung:
Das PEM muss vorsichtig installiert werden, um Beschädigungen zu vermeiden.

DuPont N117 PEM installieren
DuPont N117 PEM installieren

Schritt 4

  • Montieren Sie die Mikroplatte.
  • Montieren Sie die versiegelnde Silikondichtung.
  • Montieren Sie das Titannetz.
  • Montieren Sie die titanlegierten Elektrodenplatten (positiv und negativ).
  • Montieren Sie die Dichtung aus Silikon.
  • Montieren Sie das zweite Titannetz.

Achtung:
Das Titannetz muss in der Reihenfolge von hoher, mittlerer und niedriger Dichte angeordnet werden.
Richten Sie die Mikroplatte beim Platzieren aus.

Titannetz installieren
Titannetz installieren

Test nach der Montage

  • Prüfen Sie, ob zwischen der Elektrode und der Druckplatte ein Widerstand oder Kurzschluss vorliegt.
Test nach der Montage
Test nach der Montage

Anschließen

  • Schließen Sie an die Wasserpumpe an.
  • Verbinden Sie das Luftrohr.
  • Verbinden Sie mit dem Ausgangsbus.
Mit dem Ausgangsbus verbinden
Mit dem Ausgangsbus verbinden

Einschalt-Test

  • Gießen Sie gereinigtes Wasser ein.
  • Schalten Sie den Schalter ein.
  • Während der Inspektion.

Achtung:
1. Überprüfen Sie, ob Wasserstoff und Sauerstoff normal sind (Wasserstoffauslass, Sauerstoffauslass).
2. Prüfen Sie, ob Spannung und Strom normal sind.
3. Überprüfen Sie, ob Wasser austritt.

Ob Wasserstoff und Sauerstoff normal sind
Ob Wasserstoff und Sauerstoff normal sind

Wenn der Test keine Probleme aufweist, ist die Installation abgeschlossen.

Dies ist der vollständige Inhalt darüber, wie man einen PEM-Elektrolyseur herstellt. Wir haben auch einen YouTube-Kanal. Wenn Ihnen unsere Inhalte gefallen, folgen Sie bitte unserem Kanal: https://www.youtube.com/@senzahydrogen. Wenn Sie Fragen haben, können Sie uns eine Nachricht im Kommentarbereich hinterlassen oder uns eine E-Mail senden. Wir setzen uns dafür ein, Wasserstoffenergie zu nutzen, um den Konflikt zwischen zukünftiger Energieversorgung und Umweltschutz zu lösen. Wir bemühen uns, einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten.


Verstehen von PEM-Wasserstoffgeneratoren

Einführung in PEM-(Polymer-Elektrolytmembran)-Wasserstoffgeneratoren

PEM-Wasserstoffgeneratoren, auch als PEM-Elektrolyseure bekannt, verwenden einen festen polymeren Elektrolyten (PEM), um durch Wasserelektrolyse Wasserstoff zu erzeugen. Durch Anlegen eines elektrischen Stroms werden Wassermoleküle in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten, die anschließend gesammelt und als Brennstoff oder für andere Anwendungen genutzt werden können. PEM-Elektrolyseure haben aufgrund ihrer hohen Effizienz, Sicherheit und der Fähigkeit, reinen Wasserstoff zu produzieren, an Popularität gewonnen.

Die Rolle von PEM-Elektrolyseuren in der Wasserstoffproduktion

PEM-Elektrolyseure sind in der Wasserstoffproduktion von entscheidender Bedeutung, insbesondere im Kontext erneuerbarer Energiesysteme. Sie bieten eine nachhaltige Möglichkeit, Wasserstoff mit Strom aus Solarmodulen, Windturbinen oder anderen erneuerbaren Quellen zu erzeugen. Dieser Wasserstoff kann dann gespeichert und nach Bedarf genutzt werden, wodurch das Problem der schwankenden Verfügbarkeit erneuerbarer Energie angegangen und eine Wasserstoffproduktion mit niedrigem CO₂-Fußabdruck ermöglicht wird.

Vorteile der Verwendung von PEM-Technologie im Vergleich zu traditionellen Methoden

Die PEM-Technologie bietet mehrere Vorteile gegenüber traditionellen Elektrolysemethoden, wie beispielsweise alkalischen Elektrolyseuren:

  • Höhere Effizienz: PEM-Elektrolyseure können im Vergleich zu alkalischen Elektrolyseuren höhere Energieumwandlungseffizienzen erreichen.
  • Schnellere Reaktionszeit: PEM-Elektrolyseure können schnell hoch- und heruntergefahren werden, was sie besonders geeignet für den Einsatz mit intermittierenden erneuerbaren Energiequellen macht.
  • Höhere Reinheit: PEM-Elektrolyseure produzieren Wasserstoff mit höherer Reinheit, was für bestimmte Anwendungen, wie Brennstoffzellen, entscheidend ist.
  • Kompaktes Design: Dank ihres festen polymeren Elektrolyten können PEM-Elektrolyseure kompakter und leichter gestaltet werden als ihre alkalischen Gegenstücke.

Die richtige PEM-Membran wählen, beispielsweise die DuPont N117 Membran

Die Auswahl der passenden PEM-Membran ist entscheidend, um eine optimale Leistung und Langlebigkeit Ihres Wasserstoffgenerators zu erreichen. Die DuPont N117 Membran ist eine beliebte Wahl, da sie eine ausgewogene Kombination aus Haltbarkeit, Protonenleitfähigkeit und Gasbarriereeigenschaften bietet. Weitere Faktoren, die bei der Auswahl einer PEM-Membran zu berücksichtigen sind, umfassen Kosten, Verfügbarkeit und die Kompatibilität mit den anderen Komponenten Ihres Elektrolyseursystems.

Fehlerbehebung und Optimierung Ihres PEM-Elektrolyseurs

Identifizierung häufiger Probleme: Zu den häufigen Problemen bei PEM-Elektrolyseuren können Membrandegradation, Elektrodenkorrosion, Gaslecks und unzureichende Wasserstoffproduktion gehören. Überprüfen Sie die Komponenten des Elektrolyseurs regelmäßig auf Anzeichen von Verschleiß oder Beschädigungen und beheben Sie etwaige Probleme umgehend, um eine optimale Leistung aufrechtzuerhalten.

Optimierung der Effizienz: Um die Effizienz Ihres PEM-Elektrolyseurs zu optimieren, stellen Sie sicher, dass die Membran, die Elektroden und die Bipolarplatten sauber und frei von Verunreinigungen sind. Überprüfen Sie regelmäßig die Stromversorgung und die Steuerungssysteme, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren und den Elektrolyseurzellen den richtigen Strom und die richtige Spannung liefern.

Sicherheitsmaßnahmen: Stellen Sie sicher, dass Ihr PEM-Elektrolyseur ausreichend belüftet ist, um die Ansammlung von Wasserstoff- und Sauerstoffgasen zu verhindern, die ein Explosionsrisiko darstellen können. Überprüfen Sie alle Verbindungen regelmäßig auf Lecks und beheben Sie etwaige Probleme umgehend. Befolgen Sie alle Sicherheitsrichtlinien und Empfehlungen des Herstellers oder anderer Fachleute auf diesem Gebiet.

Praktische Anwendungen von Wasserstoffgeneratoren

Verwendung von Wasserstoffgeneratoren in Fahrzeugen und Haushalten: Wasserstoffgeneratoren können in Fahrzeugen und Haushalten eingesetzt werden, um eine saubere, nachhaltige Energiequelle bereitzustellen. In Fahrzeugen kann Wasserstoff zur Stromversorgung von Brennstoffzellen verwendet werden, die Elektrizität erzeugen, um Elektromotoren anzutreiben. In Haushalten kann Wasserstoff zum Heizen, Kochen oder sogar zur Stromerzeugung mittels eines Brennstoffzellensystems genutzt werden.

Das Potenzial von Wasserstoff als alternativer Brennstoff: Wasserstoff hat aufgrund seiner Häufigkeit, seines hohen Energiegehalts und der Tatsache, dass bei der Verbrennung oder in Brennstoffzellen nur Wasser als Nebenprodukt entsteht, ein erhebliches Potenzial als alternativer Brennstoff. Dies macht Wasserstoff zu einer attraktiven Option, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren und dem Klimawandel entgegenzuwirken.

Zukünftige Entwicklungen und Innovationen in der Wasserstofftechnologie: Fortschritte in der Wasserstofftechnologie, wie verbesserte Elektrolyseureffizienz, kostengünstigere Produktionsmethoden und bessere Speicherlösungen, werden Wasserstoff weiterhin zu einer tragfähigeren alternativen Energiequelle machen. Da die Welt sich zunehmend hin zu saubereren und nachhaltigeren Energiequellen bewegt, wird erwartet, dass Wasserstoff eine immer wichtigere Rolle spielen wird.

Wie funktioniert ein PEM-Wasserstoffgenerator?