破紀錄的Hysata氫氣電解裝置號稱可以達到95%的生產效率

在我們期待邁向清潔能源的未來時，效率很顯然是對氫能源的一大打擊。氫氣的單位重量或體積可儲存的能量遠多于電池，而且它支持快速加注。但是，當電池是一種高效的儲存和釋放能量的方式時，氫氣似乎在每個步驟中都在浪費能量：電解、儲存和運輸、通過燃料電池轉換為電力......它甚至還會慢慢地從金屬罐中泄漏出來。

如果Hysata的新電解器技術能做到它所描述的那樣，電解階段的效率將有一個巨大的飛躍，更好地利用寶貴的清潔能源。通過從給定的能源供應中產生更多的氫氣，同時減少運營中的CAPEX和OPEX支出，這種設備還可以推動綠色氫氣的價格下降，也許會達到與臟氫氣甚至化石燃料競爭的程度。

那么它是如何工作的呢？首先我們需要了解目前生產氫氣的主要瓶頸：由于電解液中的氣泡是不導電的，它們可以粘在電極上，掩蓋它們與它們需要接觸的液體的接觸，這降低了轉換效率。早期的電解器的兩個電極都淹沒在電解液中，這樣就會在它們周圍形成氣泡。在70年代，零間隙電解使陽極和陰極直接與分離膜接觸，通過只允許氣泡在每個電極的一側形成而提高了效率。而最近，聚合物電解質膜技術允許陰極一側在沒有電解質的情況下運行，通過生產氫氣而不通過液體冒泡，再次提高了效率。

而Hysata的毛細管供料電解槽繼續推進了技術進步。電解池底部的儲液器使電解液不與陽極和陰極接觸，直到它通過一個多孔、親水的電極間分離器利用毛細作用被吸上來。因此，電解液與電極直接接觸，且只在一側直接產生氫氣和氧氣，中間沒有任何氣泡的阻礙。

由于沒有水被吸引到釋放氣體的電極一側，阻力進一步減少，因此兩者不會互相妨礙，而且當水從分離器中被電解出來時，毛細作用會吸取更多的水來替代它。

在《自然通訊》上發表的一篇同行評議論文中，Hysata團隊聲稱其毛細管作用電解槽的效率已被證明達到了破紀錄的98%，大大優于"最先進的[大概是不對稱聚合物電解質膜]商業水電解槽"，后者顯示的電池效率為83%。氣體交叉率極低，這一點也至關重要，因為在適當的溫度和濃度下，氫氣-空氣混合物非常容易爆炸。

該公司表示，這項技術也減少了電池外的額外費用。不需要液體循環、氣液分離罐、管道、泵和配件。這種設備可以是空氣冷卻的，也可以是輻射自冷的，從而進一步降低了資本和運營成本，而且如果受重力限制的毛細作用的最大高度被證明是一個限制因素，那么，Hysata的技術還可以調整儲液罐的位置，讓電解質沿著分離器流下。

所有這些因素都有助于減少電解池外的"工廠平衡"能源使用，當計算整體系統效率時，這種技術與其他技術之間的差距更大。

公司首席技術官Gerry Swiegers在一份新聞稿中說："Hysata的整個電解槽系統被設計成易于制造、擴展和安裝，提供95%的整體系統效率，相當于41.5千瓦時/公斤，而現有電解槽技術的效率為75%或更低。"對于氫氣生產商來說，這將大大降低資本成本。