Podstawową metodą przygotowania generatorów wodoru-tlenu jest elektroliza wody. Zasada jego działania polega na wykorzystaniu prądu stałego o niskim-natężeniu do elektrolizy wody (H2O) w celu wytworzenia mieszaniny wodoru i tlenu (tj. gazu Browna). Proces ten jest zwykle przeprowadzany w ogniwie elektrolitycznym zawierającym elektrolity, takie jak wodorotlenek potasu (KOH) lub wodorotlenek sodu (NaOH), i składa się z modułu mocy, ogniwa elektrolitycznego, układu separacji gazu-cieczy i urządzenia sterującego bezpieczeństwem.
Elektroliza wody do produkcji wodoru obejmuje głównie elektrolizę alkaliczną (AE), elektrolizę z membraną do wymiany protonów (PEME) i elektrolizę tlenków stałych (SOE). Wśród nich technologia SOE wykorzystuje elektrolizę parową, działa w wysokich temperaturach i teoretycznie ma najwyższą efektywność energetyczną, jednak technologia ta jest wciąż w fazie badań laboratoryjnych i rozwoju.
W moim kraju przemysłowe zastosowanie technologii elektrolizy wody charakteryzuje się AE jako metodą główną i PEME jako metodą uzupełniającą. mój kraj posiada znaczący udział w światowym rynku urządzeń do produkcji wodoru metodą elektrolizy alkalicznej (AE). Ponieważ oczekuje się, że elektroliza wody w oparciu o energię odnawialną-do produkcji wodoru stanie się w przyszłości główną metodą, technologia produkcji wodoru poprzez elektrolizę wody alkalicznej stopniowo rozwija się w kierunku większych wydajności. Urządzenia do produkcji wodoru PEME na poziomie MW- są obecnie w fazie rozwoju i oczekuje się, że zostaną wprowadzone na rynek w ciągu 1-2 lat.
Jeśli chodzi o technologię produkcji wodoru AE, nacisk kładziony jest na opracowanie wysoce aktywnych,-długowiecznych elektrod katalitycznych do wydzielania wodoru i tlenu, nowatorskich membran o wysokiej-gaz-oporności, niskiej-oporności i przyjaznych dla środowiska; optymalizacja konstrukcji struktury pola przepływu elektrolizerów; oraz opracowywanie elektrolizerów-ze zerową szczeliną,-wysokociśnieniowego sprzętu do produkcji wodoru i-systemów produkcji wodoru na dużą skalę z wykorzystaniem energii odnawialnej. Jeśli chodzi o technologię produkcji wodoru PEME, nacisk kładziony jest na opracowywanie wysoko-wydajnych katalizatorów o niskiej-szlachetnych-metalach, elektrod membranowych o-wytrzymałości oraz produkowanych w kraju membran do wymiany protonów; oraz badania nad integracją systemów na poziomie-MW i technologiami zarządzania ciepłem-gazu. W okresie 14. planu pięcioletniego{{16}lat nacisk zostanie położony na promowanie demonstracji i zastosowania technologii produkcji wodoru AE o dużej-wydajności, koncentrując się na sprostaniu kluczowym wyzwaniom w technologii produkcji wodoru PEME oraz wzmocnieniu zintegrowanego zastosowania obu technologii i demonstracji systemów elektro-wodoru.
Elektroliza wody do produkcji wodoru ma długą historię, po raz pierwszy zrealizowaną w 1800 r., a pierwszy elektrolizer przemysłowy pojawił się w 1902 r. Do najważniejszych kamieni milowych współczesnego rozwoju technologicznego należą: udoskonalenie przez firmę DuPont membran do wymiany protonów w 1962 r.; wprowadzenie przez NEL elektrolizerów alkalicznych bez-membrany azbestowej w 1988 r.; oraz rozwój technologii elektrolizerów PEM w kierunku produktów energetycznych o poziomie MW-od XXI wieku.
