چهار مسیر فنی برای تولید هیدروژن با الکترولیز آب
هیدروژن سبز با الکترولیز آب تولید می شود. در حال حاضر، چهار مسیر فنی اصلی در بازار وجود دارد: الکترولیز قلیایی (ALK)، الکترولیز غشای تبادل پروتون (PEM)، الکترولیز اکسید جامد (SOEC) و غشای تبادل آنیون (AEM).
فناوری الکترولیز قلیایی (ALK) بالغ ترین فناوری در زمینه الکترولیز آب است. اصل اساسی این است که آب از طریق واکنش های الکتروشیمیایی تحت اثر جریان الکتریکی به هیدروژن و اکسیژن تجزیه می شود و این دو به ترتیب در کاتد و آند سلول الکترولیتی رسوب می کنند.
اصل کار الکترولیز PEM این است که آب از طریق کاتالیز در آند به یون های اکسیژن و هیدروژن (H+) تجزیه می شود. سپس یون های هیدروژن از دیافراگم الکترولیت به کاتد می گذرد و در کاتد الکترون ها را برای تولید هیدروژن به دست می آورند. پس از تکمیل واکنش، هیدروژن و اکسیژن به ترتیب از طریق صفحات دوقطبی آند و کاتد جمع آوری و منتقل می شوند. این فناوری در حال حاضر در مرحله اولیه بازاریابی است. اجزای هسته شامل فیلم‌های پلیمری با ظرفیت تبادل پروتون عالی و لایه‌های کاتالیزور آند و کاتد است که به دو طرف فیلم الکترولیت محکم وصل شده‌اند.
به عنوان یک نوع جدید از تجهیزات الکترولیز، الکترولیز AEM از یک غشای تبادل کاتیونی به عنوان دیافراگم استفاده می کند و می تواند در محدوده pH وسیع تری کار کند.
الکترولیز SOEC یک دستگاه الکترولیز با دمای بالا است. اصل تولید هیدروژن آن استفاده از اکسیدهای جامد به عنوان الکترولیت و عملکرد در شرایط دمای بالا برای دستیابی به تجزیه الکتروشیمیایی آب یا دی اکسید کربن است.