Metode persiapan inti untuk generator hidrogen-oksigen adalah elektrolisis air. Prinsip kerjanya melibatkan penggunaan-arus searah bertegangan rendah untuk mengelektrolisis air (H2O) untuk menghasilkan campuran hidrogen dan oksigen (yaitu, gas Brown). Proses ini biasanya dilakukan dalam sel elektrolitik yang mengandung elektrolit seperti kalium hidroksida (KOH) atau natrium hidroksida (NaOH), dan terdiri dari modul daya, sel elektrolitik, sistem pemisahan gas-cair, dan perangkat kontrol keselamatan.
Elektrolisis air untuk produksi hidrogen terutama mencakup elektrolisis alkali (AE), elektrolisis membran penukar proton (PEME), dan elektrolisis oksida padat (SOE). Diantaranya, teknologi BUMN menggunakan elektrolisis uap, beroperasi pada suhu tinggi, dan secara teoritis memiliki efisiensi energi tertinggi, namun teknologi ini masih dalam tahap penelitian dan pengembangan laboratorium.
Di negara saya, penerapan teknologi elektrolisis air dalam industri ditandai dengan AE sebagai metode utama dan PEME sebagai metode tambahan. negara saya memegang pangsa pasar global yang signifikan untuk peralatan produksi hidrogen alkaline electrolysis (AE). Dengan elektrolisis air berbasis energi terbarukan untuk produksi hidrogen diharapkan menjadi metode utama di masa depan, teknologi produksi hidrogen elektrolisis air alkali secara bertahap berkembang menuju kapasitas yang lebih besar. Peralatan produksi hidrogen PEME tingkat MW-saat ini sedang dikembangkan dan diperkirakan akan diluncurkan ke pasar dalam waktu 1-2 tahun.
Mengenai teknologi produksi hidrogen AE, fokusnya adalah pada pengembangan elektroda katalitik evolusi hidrogen dan oksigen yang sangat aktif dan berumur panjang, ketahanan-gas-tinggi, ketahanan-rendah, dan membran ramah lingkungan; mengoptimalkan desain struktur medan aliran elektroliser; dan mengembangkan elektroliser-celah nol,-peralatan produksi hidrogen bertekanan tinggi, dan-sistem produksi hidrogen energi terbarukan berskala besar. Mengenai teknologi produksi hidrogen PEME, fokusnya adalah pada pengembangan katalis logam-berperforma tinggi,-berharga-rendah, elektroda membran-berdaya tahan tinggi, dan membran penukar proton yang diproduksi di dalam negeri; dan meneliti integrasi sistem tingkat MW dan teknologi pengelolaan termal gas. Selama periode Rencana Lima-Tahun ke-14, fokusnya adalah mempromosikan demonstrasi dan penerapan teknologi produksi hidrogen AE berkapasitas besar, dengan fokus pada mengatasi tantangan utama dalam teknologi produksi hidrogen PEME, dan memperkuat penerapan terintegrasi kedua teknologi tersebut dan demonstrasi sistem elektrohidrogen.
Elektrolisis air untuk produksi hidrogen memiliki sejarah yang panjang, pertama kali diwujudkan pada tahun 1800, dengan elektroliser industri pertama yang muncul pada tahun 1902. Tonggak penting dalam perkembangan teknologi modern meliputi: perbaikan membran penukar proton oleh DuPont pada tahun 1962; Pengenalan elektroliser basa membran non-asbes oleh NEL pada tahun 1988; dan pengembangan teknologi elektroliser PEM menuju produk energi tingkat MW-sejak abad ke-21.
