Nouvelles

Unélectrolyseur alcalin(également connu sous le nom de système d'électrolyse de l'eau alcaline (AWE)) est un type de dispositif électrochimique utilisé pour diviser l'eau en hydrogène (H₂) et oxygène (O₂) par électrolyse dans une solution électrolytique alcaline. Cette technologie a été largement utilisée pour la production d'hydrogène en raison de sa fiabilité, de sa longue durée de vie et de son coût relativement bas par rapport à d'autres technologies d'électrolyseur, telles que l'électrolyse à membrane échangeuse de protons (PEM).

1. Principe de fonctionnement de l'AWE

Les électrolyseurs alcalins fonctionnent sur le principe de l'électrolyse de l'eau, qui implique la décomposition des molécules d'eau à l'aide d'énergie électrique. Le système se compose d'une solution électrolytique, d'électrodes, d'un diaphragme (séparateur) et d'une source d'alimentation externe.

À la cathode (-, réaction d'évolution de l'hydrogène, HER) :

À l'anode (+, réaction d'évolution de l'oxygène, OER) :

La réponse globale est :

Cela signifie que pour chaque deux molécules d'eau, le système produit deux molécules de gaz hydrogène et une molécule de gaz oxygène.

2. Composants Clés d'un Électrolyseur Alcalin
a. Électrolyte (Solution Alcaline)
L'électrolyte est une solution concentrée d'hydroxyde de potassium (KOH, 20-40%) ou d'hydroxyde de sodium (NaOH, 20-40%).
Il sert de milieu pour le transport des ions, garantissant que les ions hydroxyde (OH⁻) se déplacent entre les électrodes.
b. Électrodes (Anode et Cathode)
Les électrodes sont généralement fabriquées à partir de matériaux à base de nickel ou d'autres métaux résistants à la corrosion.
La cathode (où l'hydrogène est produit) est souvent recouverte de catalyseurs à base de nickel, de fer ou de cobalt pour améliorer l'efficacité.
L'anode (où l'oxygène est produit) est généralement en acier inoxydable recouvert de nickel ou revêtue de matériaux comme des oxydes de manganèse ou de cobalt pour de meilleures performances d'oxydation.
c. Diaphragme (Séparateur)
Un diaphragme poreux en amiante, en polymère ou en céramique sépare les chambres de l'anode et de la cathode.
Il permet le mouvement des ions hydroxyde (OH⁻) tout en empêchant le mélange des gaz hydrogène et oxygène pour garantir la sécurité.
d. Alimentation Électrique
Une source d'alimentation en courant continu (CC) fournit l'énergie nécessaire à la séparation de l'eau.
La tension appliquée aux électrodes varie généralement de 1,8V à 2,4V par cellule, en fonction des conditions de fonctionnement.

3. Avantages des Électrolyseurs Alcalins
✅ a. Technologie Mûre et Bien Établie
L'électrolyse alcaline est utilisée dans la production industrielle d'hydrogène depuis plus d'un siècle.
Elle est largement appliquée dans des industries telles que la production d'engrais, le traitement des métaux et la fabrication chimique.
✅ b. Coût Inférieur par Rapport aux Électrolyseurs PEM
Utilise des matériaux peu coûteux et largement disponibles (par exemple, des électrodes en nickel au lieu de métaux précieux comme le platine ou l'iridium).
Pas besoin de membranes conductrices de protons coûteuses.
✅ c. Longue Durée de Vie Opérationnelle
Peut fonctionner pendant des dizaines de milliers d'heures avec un entretien approprié.
Fonctionnement stable dans des applications de production continue d'hydrogène.
✅ d. Évolutif pour la production d'hydrogène à grande échelle
Convient aux applications à l'échelle industrielle en raison de sa capacité à fonctionner dans de grandes piles.