ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ НАКОПИЧУВАННЯ ТА ВИКОРИСТАННЯ ВОДНЮ НА ОСНОВІ ЕЛЕКТРОЛІЗЕРА ТА ПАЛИВНОГО ЕЛЕМЕНТА
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2025.339743Ключові слова:
електроліз води, водневі технології, PEM-електроліз, паливні елементи, накопичення енергії, енергетична ефективністьАнотація
Метою статті є аналіз ефективності електролізу води як методу виробництва та накопичення водню, а також оцінка перспектив його використання у паливних елементах для зберігання та перетворення енергії.
Розглянуто три основні методи електролізу: лужний, мембранний (PEMEL) та високотемпературний (HTES). Дослідження підтверджують, що ефективність процесу значною мірою залежить від температури та електрохімічних параметрів, а оптимальний температурний діапазон для електролізу води становить 373–400 К. Особливу увагу приділено кінетичним факторам, таким як перенапруги на електродах, омічні втрати та утворення газових бульбашок, які можуть знижувати продуктивність електролізерів.
PEM-електроліз визначено як одну з перспективних технологій виробництва водню завдяки високій швидкості реакції та можливості інтеграції у компактні системи. Крім того, досліджено ефективність паливних елементів на основі протонообмінної мембрани (PEMFC), які можуть використовуватися у мобільних і стаціонарних енергетичних системах.
Висновки роботи підтверджують доцільність подальшого розвитку електролітичних технологій для виробництва водню, що відкриває можливості для їх впровадження у сфері відновлюваної енергетики та транспорту.
Посилання
Перспективи та проблемні питання становлення і розвитку водневої енергетики в Україні / Я. В. Дорошенко, М. О. Карпаш, С. М. Стецюк [та ін.] // Розвідка та розробка нафтових і газових родовищ. - 2022. - № 1. - С. 7-33.
Миськів Г. В., Іваницький Р. Я. Зелений водень як основа для водневої економіки. Наукові інновації та передові технології. 2024. № 1(29), С. 508-519. https://doi.org/10.52058/2786-5274-2024-1(29)-508-519
Akinyele D., Olabode E., Amole A. Review of fuel Cell Technologies and Applications for Sustainable Microgrid Systems. Inventions. 2020. V. 5, No 42. PP35. DOI: https://doi.org/10.3390/inventions5030042
Andre L. P., James H. and Colin M. Hydrogen Fuel Cell Engines and Related Technologies. 2001. P. 171-181.
Hydrogen fuel cell technology for the sustainable future of stationary applications. Energies / Felseghi R.-A. et al. 2019. V. 12, No 23. PP. 4593. DOI: https://doi.org/10.3390/en12234593
Andrews J. and Shabani B. Where Does Hydrogen Fit in a Sustainable Energy Economy? Procedia Engineering. 2012. V. 49. P. 15-25.
Fan L., Tu Z., Chan S.H. Recent Development of Hydrogen and Fuel Cell Technologies: A review. Energy Reports. 2021. V. 7. P. 8421 – 8446. DOI: https://doi.org/10.1016/j.egyr.2021.08.003
Sterner M., Stadler I. Handbook of Energy Storage. Springer-Verlag GmbH Germany, 2019. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-55504-0
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
