
PEM + MEA 技術產氫
為了改善上述兩種產氫技術的缺點,目前市面上開始出現了一種稱為「質子交換膜形成的膜電極組」(PEM+MEA) 的產氫技術。
而 PEM + MEA 技術與氫燃料電池剛好相反,它是利用純水與電能來產生氫氣與氧氣,由於產氫效率高、安全係數高,產出的氫氣純度可達 99.995% 以上,將會成為未來氫分子保健產品的主流技術。
由於純水無法導電,需要有各種離子溶於水中幫助導電,但這樣一來就會伴隨許多有害的副產物,例如傳統電解水,因水中含氯離子而產出氯氣副產物,並對身體造成危害。因此這個技術是利用美國杜邦公司的高分子質子交換膜做為固態電解液,不需液態的離子在水中,反而水的純度越高越好,能保護核心電池之外,也因此可以得到超高純度的氫氣,而不會伴隨其他副產物。
PEM + MEA 的產氫的化學反應式如下:
首先純水會在陽極處將水分子電解成氫(H+)與氧(O2)
陽極處:2H2O(水分子) → 4H++4e–+O2
在陽極處產生的氫質子(H+)會溶在水裡透過質子交換膜(PEM)的牽引達到陰極,並得到電子產生氫氣。
陰極處:4H++ 4e– → 2H2
值得一提的是高分子質子交換膜(PEM)是氣密的物質,換句話說在陽極所產生的氧氣無法通過膜到陰極,因此可以把氧氣與氫氣做完全的隔絕與分流,避免內部機器爆炸的疑慮。

PEM+MEA 的產氫效率極高,有較高的電流密度,通常可達 3A/cm2 這樣的電流密度是一般傳統電解水的 5 倍之高,因此在相同的產氣量下更省電、電極的體積也可以更小、更輕。
陽極反應(正極):2H2O(液態) → 4H++ O2 (氣態) +4e–
陰極反應(負極): 4H+ +4e–(液態) → 2H2 (氣態)
全反應: 2H2O → 2H2+ O2
濕式的PEM + MEA 的產氫技術,技術流程圖,能幫助了解技術原理。

乾式的PEM + MEA 的產氫技術,技術流程圖,能幫助了解技術原理。

儘管 PEM + MEA 具有上述諸多優點,但成本高昂,以此種技術產氫的產品價格自然較貴,在價格優勢上無法與廉價的氫杯相提並論。
身體的運作 相關文章
自由基 相關文章
水素水(氫水) 相關文章