Água de eletrólise

Tipos de Máquinas de Eletrolisador de Água

A máquina de eletrolisador de água realiza eletrólise de água para criar água de saneamento. Ela utiliza energia gerada a partir da célula eletrolítica, que divide a água em hidrogênio e oxigênio. Esses gases reagem para formar um agente oxidante forte chamado ácido hipocloroso (HOCl), que possui altas propriedades microbiocidas. Outros subprodutos (hidróxido de sódio e hidrogênio) podem ser úteis industrialmente.

Por ser natural, alguns fabricantes o chamam de gerador de produtos de limpeza natural. Muitas indústrias consideram útil reduzir o uso de produtos químicos e criar uma solução sustentável no local.

• Eletrólise Microbiana da Água: Este tipo de máquina de eletrólise auxilia no tratamento de águas residuais, onde os microrganismos oxidam a água para gerar hidrogênio. Além de produzir hidrogênio, também reduz os compostos orgânicos presentes na água.
• Eletrólise de Água com Membrana de Troca de Prótons (PEM): Uma máquina de eletrólise baseada em PEM utiliza eletrólitos de polímero sólido para separar os gases. Essa máquina funciona de forma eficaz em baixas temperaturas e alta pressão.
• Eletrólise de Água com Eletrólitos Alcalinos: Este tipo de máquina de eletrólise de água utiliza a solução alcalina de hidróxido de potássio (KOH) ou hidróxido de sódio (NaOH) para produzir hidrogênio e oxigênio. A máquina opera em altas temperaturas entre 600 e 850 graus Celsius.
• Eletrólise de Alta Pressão: Nesta máquina, a água que flui na alimentação é pré-aquecida sob alta pressão usando vapor da saída de alta temperatura do eletrólise. Isso aumenta a temperatura e reduz a energia necessária para operar o eletrólise.
• Eletrólise de Água com Energia Solar: Um gerador de eletrólise de água solar converte diretamente a energia solar em produção de hidrogênio sem interagir com a eletricidade da rede. Este sistema é ideal para locais sem conexão à rede ou onde o custo da energia da rede é alto.
• Máquina de Eletrólise de Água com Armazenamento de Hidrogênio de Baixa Pressão: As máquinas de eletrólise produzem hidrogênio em diferentes pressões, dependendo da aplicação. As indústrias geralmente armazenam gás hidrogênio em altas pressões. Um eletrólise de baixa pressão do sistema pode usar menos eletricidade e água para reações.

Compradores que procuram um gerador de produtos de limpeza ecológico ou que desejam construir uma solução sustentável no local devem considerar os tipos de máquinas de eletrólise de água listados acima.

Especificação e Manutenção

Estas são algumas especificações essenciais para entender as funções e a capacidade do eletrólise para água.

• Fonte de Energia

  Esta é a entrada de energia que mudará a estrutura química da água. Pode ser a corrente contínua de uma bateria, sistema fotovoltaico solar ou outras tomadas. A voltagem de uma fonte de energia da célula de eletrólise de água pode variar de acordo com o tipo. Normalmente está na faixa de 1,23 a 1,54 volts, mas pode chegar a 2 a 2,5 volts.

• Tipo de Eletrólise

  Isso mostra o tipo de eletrólise que o equipamento possui e, portanto, indica a escala de produção de hidrogênio. O processo de eletrólise especificado pode ser eletrólise alcalina, eletrólise de membrana de troca de prótons ou eletrólise de óxido sólido.

• Taxa de Produção de Hidrogênio

  Este número mostra quanta quantidade de gás hidrogênio o eletrólise pode produzir em um tempo específico. Pode estar na faixa de 1 a 100.000 metros cúbicos normais por hora (NCM/h), dependendo do tipo e tamanho do eletrólise. A quantidade de hidrogênio produzida será indicada no catálogo da máquina.

• Temperatura de Operação

  A temperatura de operação do eletrólise depende da química de sua construção. Este fator é significativo para a eficiência e estabilidade da reação de produção de hidrogênio. Para maior produtividade e melhor eficiência, alguns eletrólise funcionam em altas temperaturas. O eletrólise alcalino normalmente opera entre -20 e 60 °C. O eletrólise PEM funciona entre -20 e 80 °C. O eletrólise de óxido sólido funciona em temperaturas muito altas, entre 700 e 1000 °C.

• Pressão de Operação

  A pressão de operação de um eletrólise indica a pressão externa que afeta a entrada de água. Isso impacta a saída de gás. As pressões geralmente estão nessa faixa de 1 a 30 bar. A pressão mais alta torna os gases oxigênio e hidrogênio mais densos.

• Pureza do Hidrogênio

  Isso indica a concentração de água que o eletrólise converteu em gás hidrogênio. Normalmente é mais de 99,9% puro. O catálogo fornecerá especificações detalhadas para os sistemas de pré e pós-tratamento utilizados para limpar o gás de saída.

• Eletrólito

  Isso se refere à substância química no eletrólise que conduz eletricidade enquanto carrega a água. Diferentes eletrólise têm tipos e métodos variáveis de eletrólitos. Por exemplo, em eletrólise alcalinos, uma solução alcalina de hidróxido de potássio (KOH) é utilizada. Em sistemas PEM, uma mistura à base de polímero funciona como eletrólito.

Manutenção

A manutenção rotineira necessária para máquinas de eletrólise de água não é rigorosa. No entanto, algumas dicas básicas de cuidados importantes podem ajudar a melhorar o desempenho e a vida útil do dispositivo.

• Inspeções Regulares

  Verifique se há sinais de desgaste, corrosão ou vazamento nas partes e componentes externos do eletrólise. Concentre a atenção especialmente nas vedações e conexões.

• Limpeza

  Dependendo do design específico do eletrólise, suas placas de eletrodos e membranas devem ser limpas, descalcificadas ou retrolavadas ocasionalmente.

• Monitoramento da Pureza do Hidrogênio

  É necessário monitorar os níveis de impurezas no hidrogênio produzido e a pureza do oxigênio também. Análises regulares devem ser realizadas. Detecte rapidamente quaisquer alterações operacionais para que ações imediatas possam ser tomadas se o sistema de filtragem não estiver funcionando bem ou se a membrana de separação de gás estiver danificada.

• Gerenciamento de Eletrólito

  O nível, a temperatura e a concentração do eletrólito devem ser monitorados e controlados de acordo com as instruções do fabricante.

• Calibrações

  Sensores, pressão, medidores de vazão e outros instrumentos devem ser calibrados regularmente para que leituras precisas possam ser obtidas.

• Atualizações do Sistema de Controle

  Verifique periodicamente o software do sistema de controle e aplique atualizações conforme necessário para melhorar a funcionalidade e a estabilidade do sistema.

Cenários

• Produção de Combustível de Hidrogênio:

  Os dispositivos de eletrólise de água são essenciais para gerar combustível de hidrogênio. O combustível de hidrogênio tem inúmeros usos. As indústrias que atualmente utilizam hidrogênio para processos químicos, como a síntese de amônia, devem utilizar hidrogênio produzido por eletrólise. A versatilidade do hidrogênio como combustível para transporte significa que veículos que funcionam apenas com hidrogênio podem reduzir drasticamente as emissões de carbono relacionadas ao transporte. Além disso, a alta produtividade de energia de baixo carbono do gás hidrogênio o torna uma alternativa atraente ao gás natural no aquecimento doméstico.

• Tratamento de Águas Residuais:

  A eletrólise de água pode ser útil no tratamento de águas residuais. As indústrias produzem águas residuais com altos níveis de matéria orgânica e microrganismos infecciosos. Em vez de descarregá-lo no ambiente, eles podem usar a eletrólise para oxidar a matéria orgânica e desinfetar a água. Após o tratamento, a água pode ser reutilizada, reduzindo o impacto ambiental da indústria.

• Produção de Hidrogênio para Síntese de Amônia:

  A eletrólise de água cria uma via para a produção mais limpa de amônia. Isso pode levar à fabricação mais limpa de fertilizantes.

• Processamento de Alimentos:

  Algumas indústrias de processamento de alimentos usam a eletrólise para produzir água oxidante eletrolisada alcalina ou desinfetante. É produzido a partir da eletrólise de solução salina aquosa. Pode ser higienizado ou preservado. Na indústria de processamento, este método de produção pode minimizar o uso de aditivos artificiais. Também reduz o perigo apresentado por microrganismos nocivos.

• Separação de Gases:

  A eletrólise de água pode ser utilizada para separar gases além do hidrogênio e do oxigênio. Um é dióxido de carbono valioso. As tecnologias estão em uso onde a eletrólise reage dióxido de carbono com água para produzir monóxido de carbono. O monóxido de carbono é utilizado no processo de Fischer-Tropsch para sintetizar hidrocarbonetos.

Como escolher produtos de eletrólise de água

Atacdistas que procuram obter água ionizada através do processo de eletrólise devem considerar os seguintes aspectos.

• Versatilidade do Produto

  Os atacadistas devem buscar produtos que atendam a diversas aplicações e indústrias. Os clientes industriais precisarão de altas concentrações de água eletrolisada alcalina e ácida para fins de higienização e limpeza. Por outro lado, os clientes residenciais precisarão de filtros de água ionizada para água potável saudável.

• Eficácia do Produto

  Os atacadistas devem procurar produtos que apresentem processos de ionização ótimos para produzir água rica em minerais. A eficácia dos produtos de água ionizada pode impactar as taxas de satisfação do cliente.

• Requisitos de Manutenção e Reparo

  Os produtos de água ionizada geralmente exigem manutenção e reparo regulares para garantir que produzam água de alta qualidade. Os atacadistas devem buscar produtos com requisitos de manutenção distintos para que os usuários finais considerem as montagens fáceis de reparar e manter.

• Célula de Eletrólise

  A célula de eletrólise utilizada no ionizador impactará a eficácia, a qualidade de construção e a longevidade do produto. Os atacadistas devem considerar os vários tipos de células de eletrólise disponíveis nos ionizadores, como células de eletrólise revestidas de titânio, células de eletrólise de titânio sólido e células de eletrólise revestidas de platina.

• Marca

  Embora seja importante considerar a marca dos produtos de água ionizada, os atacadistas devem escolher produtos que sejam marcas distintas. Certas marcas oferecem uma ampla gama de distinção de produtos, enquanto outras são conhecidas por suas ofertas de produtos residenciais ou industriais.

• Preço

  Os atacadistas devem escolher produtos de eletrólise de água que estejam dentro da faixa de preços de seu mercado-alvo. Além disso, o atacadista deve garantir que negocie preços de atacado para garantir uma margem de lucro razoável ao vender para sua base de clientes.

Perguntas e Respostas

P1: Qual é o principal componente da eletrólise de água para produzir hidrogênio?

R1: O principal componente é o eletrólise. Ele realiza o processo de divisão de água em hidrogênio e oxigênio utilizando corrente elétrica.

P2: Quais são os dois tipos de eletrólise no processo de produção de hidrogênio por eletrólise de água?

R2: Os dois tipos são eletrólise alcalinos e eletrólise de membrana de troca de prótons (PEM). Os eletrólise alcalinos usam uma solução alcalina, enquanto os eletrólise PEM usam uma membrana eletrolítica sólida à base de polímero.

P3: Por que a eletrólise de água é utilizada para produzir hidrogênio?

R3: A eletrólise de água é utilizada porque pode produzir hidrogênio sem emitir dióxido de carbono ou outros gases de efeito estufa. É uma forma limpa de gerar hidrogênio.

P4: Quais são as vantagens da produção de hidrogênio por eletrólise de água?

R4: Os benefícios incluem ser ecologicamente correto, renovável e flexível. Pode ser ligado a várias fontes de energia e dimensionado para atender à demanda diferente de hidrogênio.

P5: Quais são os desafios da eletrólise de água para a produção de hidrogênio?

R5: Os desafios são o alto custo do equipamento, a eficiência energética e a otimização do desempenho do eletrólise. Mais pesquisas são necessárias para reduzir o custo de produção do sistema.