液堿在堿性電解水制氫過(guò)程中有哪些劣勢(shì)？

液堿在堿性電解水制氫過(guò)程中的劣勢(shì)主要有以下幾點(diǎn)：
1.易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)降低性能：堿性電解液中的液堿（如 KOH、NaOH）會(huì)與空氣中的 CO?反應(yīng)，形成在堿性條件下不溶于水的碳酸鹽，如 K?CO?、Na?CO?等。這些不溶性的碳酸鹽會(huì)阻塞多孔的催化層，阻礙產(chǎn)物和反應(yīng)物的傳遞，從而大大降低電解槽的性能。
2.能源效率相對(duì)較低：堿性電解槽的能源效率通常在 60% 左右，與質(zhì)子交換膜電解水等技術(shù)相比，效率相對(duì)不高，這意味著在將電能轉(zhuǎn)化為氫能的過(guò)程中，會(huì)有較多的能量損耗，增加了制氫的成本和能源消耗。
3.設(shè)備啟動(dòng)與調(diào)節(jié)困難：堿性電解槽難以快速關(guān)閉或啟動(dòng)，制氫速度也難以快速調(diào)節(jié)。因?yàn)楸仨殨r(shí)刻保持電解池的陽(yáng)極和陰極兩側(cè)上的壓力均衡，防止氫氧氣體穿過(guò)多孔的石棉膜混合，進(jìn)而引起爆炸。這使得它在需要快速響應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景中，如與快速波動(dòng)的可再生能源配合時(shí)，表現(xiàn)出一定的局限性。
4.運(yùn)行范圍較窄：堿性電解槽的運(yùn)行下邊界處于 20%-40% 之間，無(wú)法匹配 0-100% 全范圍可再生能源的輸入功率，導(dǎo)致增加啟停次數(shù)，影響系統(tǒng)能量綜合利用和電解槽壽命。
5.電流密度較低：液堿作為電解質(zhì)時(shí)，電解過(guò)程中的電流密度相對(duì)較低，為達(dá)到一定的制氫量，需要較大的電解槽體積和占地面積，這在空間有限的應(yīng)用場(chǎng)景中可能會(huì)成為問(wèn)題，并且也會(huì)增加設(shè)備的投資成本。
6.存在安全與維護(hù)問(wèn)題：液堿具有強(qiáng)腐蝕性，對(duì)設(shè)備的密封要求較高，存在潛在的泄漏風(fēng)險(xiǎn)。一旦發(fā)生泄漏，不僅會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害，還可能危及人員安全。此外，強(qiáng)堿溶液可能會(huì)隨著氣體輸出，需要進(jìn)行脫堿霧處理等后續(xù)操作。同時(shí)，電解過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生電解泥，有堵塞液路的可能性，需要定期進(jìn)行維護(hù)和清理。
7.產(chǎn)生堿性廢水污染環(huán)境：在電解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生部分堿性廢水，如果處理不當(dāng)，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，需要額外的廢水處理設(shè)備和成本來(lái)進(jìn)行達(dá)標(biāo)排放。