Y dull paratoi craidd ar gyfer generaduron ocsigen hydrogen yw electrolysis dŵr. Mae ei egwyddor weithredol yn cynnwys defnyddio cerrynt uniongyrchol foltedd isel i electrolyso dŵr (H2O) i gynhyrchu cymysgedd o hydrogen ac ocsigen (hy, nwy Brownian). Mae'r broses hon fel arfer yn cael ei chynnal mewn cell electrolytig sy'n cynnwys electrolytau fel potasiwm hydrocsid (KOH) neu sodiwm hydrocsid (NaOH), ac mae'n cynnwys modiwl pŵer, cell electrolytig, system gwahanu hylif nwy, a dyfais rheoli diogelwch.
Mae electrolysis dŵr ar gyfer cynhyrchu hydrogen yn bennaf yn cynnwys electrolysis alcalïaidd (AE), electrolysis pilen cyfnewid proton (PEME), ac electrolysis solet ocsid (SOE). Ymhlith y rhain, mae technoleg SOE yn defnyddio electrolysis stêm, yn gweithredu ar dymheredd uchel, ac yn ddamcaniaethol sydd â'r effeithlonrwydd ynni uchaf, ond mae'r dechnoleg hon yn dal i fod yn y cam ymchwil a datblygu labordy.
Yn fy ngwlad, nodweddir cymhwysiad diwydiannol technoleg electrolysis dŵr gan AE fel y prif ddull a PEME fel dull atodol. mae fy ngwlad yn dal cyfran sylweddol o'r farchnad fyd-eang ar gyfer offer cynhyrchu hydrogen electrolysis alcalïaidd (AE). Gyda disgwyl i electrolysis dŵr seiliedig ar ynni adnewyddadwy ar gyfer cynhyrchu hydrogen ddod yn ddull prif ffrwd yn y dyfodol, mae technoleg cynhyrchu hydrogen electrolysis dŵr alcalïaidd yn datblygu'n raddol tuag at alluoedd mwy. Mae offer cynhyrchu hydrogen lefel MW-PEME yn cael ei ddatblygu ar hyn o bryd a disgwylir iddo gael ei lansio ar y farchnad o fewn 1-2 flynedd.
O ran technoleg cynhyrchu hydrogen AE, mae'r ffocws ar ddatblygu electrodau catalytig esblygiad hydrogen ac esblygiad ocsigen hynod weithgar, hir, -nwy uchel newydd, gwrthiant isel, a philenni ecogyfeillgar; optimeiddio dyluniad strwythur maes llif electrolyzers; a datblygu electrolyzers sero-bwlch,-cyfarpar cynhyrchu hydrogen pwysedd uchel, a systemau cynhyrchu hydrogen ynni adnewyddadwy ar raddfa fawr. O ran technoleg cynhyrchu hydrogen PEME, mae'r ffocws ar ddatblygu catalyddion metel gwerthfawr, perfformiad uchel, isel, electrodau pilen gwydnwch uchel, a philenni cyfnewid proton a gynhyrchir yn ddomestig; ac ymchwilio i dechnolegau integreiddio systemau lefel a nwy MW. Yn ystod cyfnod y 14eg Cynllun Pum Mlynedd, bydd y ffocws ar hyrwyddo arddangos a chymhwyso technoleg cynhyrchu hydrogen AE gallu mawr, gan ganolbwyntio ar fynd i'r afael â heriau allweddol mewn technoleg cynhyrchu hydrogen PEME, a chryfhau cymhwysiad integredig y ddwy dechnoleg ac arddangos systemau hydrogen electro.
Mae gan electrolysis dŵr ar gyfer cynhyrchu hydrogen hanes hir, a sylweddolwyd gyntaf ym 1800, gyda'r electrolyzer diwydiannol cyntaf yn ymddangos ym 1902. Mae cerrig milltir allweddol mewn datblygiad technolegol modern yn cynnwys: gwelliant DuPont o bilenni cyfnewid proton ym 1962; cyflwyniad NEL o electrolyzers alcalïaidd bilen di-asbestos ym 1988; a datblygiad technoleg electrolyzer PEM tuag at gynhyrchion ynni lefel MW ers yr 21ain ganrif.
