Common industrial electrolyzers have a nominal hydrogen production efficiency of around 70%. High power dissipation value is the most important drawback of such systems since electric power expense has the largest share in the price of electrolytic hydrogen. The electrical impedance of an electrolysis cell causes a fraction of the applied energy to be wasted as heat while the electric current passes through it. As the prior publications show, many efforts are made to reduce this effect. According to the available literature, several internal and external variables are pointed out to have an influence on the electrical behavior of such cells. This paper provides an insight to these factors in regards to minimize the energy loss of the process of water electrolysis

چکیده

بازدهی اسمی تولید هیدروژن برای الکترولایزرهای صنعتی معمولی در حدود 70٪ می باشد. مقدار بالای اتلاف توان مهم ترین نقطه ضعف چنین سیستم هایی است، چرا که هزینۀ توان الکتریکی بیشترین سهم را در قیمت هیدروژن الکترولیتی دارد. امپدانس الکتریکی پیل الکترولیز باعث می شود تا کسری از انرژی مصرفی هنگام عبور جریان الکتریکی از آن، به صورت گرما تلف شود. همانطور که در کتب و مقالات پیشین می توان مشاهده کرد، تلاش های زیادی برای کاهش این اثر انجام شده است. در منابع موجود اشاره شده است که چند متغیر داخلی و خارجی بر رفتار الکتریکی چنین پیل هایی تاثیر دارند. در این مقاله، در خصوص به حداقل رساندن اتلاف انرژی در فرآیند الکترولیز آب، نگاهی به این عوامل انداخته می شود.

1-مقدمه

تولید هیدروژن الکترولیتی از نظر علمی برای مدت بیش از یک قرن مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است [1، 2]. طبق منابع علمی، هیدروژن برای مقاصد نظامی، صنعتی و تجاری از اواخر قرن 19 به کار برده شده است [3]. امروزه، هیدروژن الکترولیتی تنها 4 درصد [4، 5] از سهم کل تولید فراوان ترین عنصر جهان را به خود اختصاص داده است [6 و 7]. هزینۀ برق بزرگترین بخش هزینه های تولید هیدروژن را تشکیل می دهد [9]...