PEM für die Wasserstoffproduktion

Protonenaustauschmembranen werden zur Elektrolyse von Wasser zur Herstellung von Wasserstoff verwendet. Der Rohstoff ist reines Wasser, um die Verschmutzung durch Abfallflüssigkeit und -gas zu verringern. Wasser unterliegt an der Anode einer Hydrolysereaktion und wird unter Einwirkung eines elektrischen Feldes und eines Katalysators in Protonen gespalten. Protonenaustauschmembran: Die Sulfonsäuregruppe innerhalb der Protonenaustauschmembran kann Protonen leiten, sodass 4H+-Protonen unter der Wirkung der Potentialdifferenz die Kathode durch die Protonenaustauschmembran erreichen können.

Elektronenleitung: 4e - Elektronen werden durch einen externen Kreislauf geleitet. Wasserstoffentwicklung: An der Kathode findet eine 4H++4e--Reaktion statt, Wasserstoff wird entwickelt und Wasserstoff und Sauerstoff werden getrennt. Druckbildung: Im Kathodenhohlraum steigt der Druck mit zunehmender erzeugter Wasserstoffmenge allmählich an, bis er den vorgegebenen Druck erreicht.