การยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ การซ่อมแซม หรือการเปลี่ยนใหม่

แกนหลักสองแกนที่กำหนดขอบเขตทุกอย่าง

ขอบเขตของการบำรุงรักษาเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าถูกกำหนดโดยสองมิติ มิติแรกคือระดับความลึกของการบำรุงรักษา ซึ่งมีตั้งแต่ระดับน้อยที่สุดไปจนถึงระดับสูงสุด ได้แก่ การยกเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Overhaul), การยกเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าครั้งใหญ่ (Electrolyzer Major Overhaul), การถอดชิ้นส่วนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Strip-down) และสุดท้ายคือการสร้างเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าขึ้นใหม่ (Electrolyzer Rebuild) มิติที่สองคือระดับของการเปลี่ยนชิ้นส่วน ซึ่งมีตั้งแต่การเปลี่ยนทั้งเครื่องไปจนถึงชุดเซลล์ (stack) และเซลล์แต่ละเซลล์ (cell/MEA Replacement) และแบ่งออกเป็น การเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Replacement), การเปลี่ยนชุดเซลล์ (Stack Replacement) และการเปลี่ยนเซลล์/ชุดประกอบอิเล็กโทรด (Cell/MEA Replacement) การรวมกันของสองมิตินี้จะกำหนดเวลาหยุดทำงาน รายการอะไหล่ ความเสี่ยงทางเทคนิค และสภาพสุดท้ายของสินทรัพย์ ข้อพิพาทมักเกิดขึ้นในช่วงการประมูลสำหรับโครงการจำนวนมาก และสาเหตุหลักคือสองมิตินี้ไม่ได้ถูกกำหนดไว้อย่างชัดเจนในสัญญา ความเข้าใจของซัพพลายเออร์เกี่ยวกับ "การยกเครื่อง" และความเข้าใจของเจ้าของเครื่องเกี่ยวกับ "การยกเครื่อง" แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงในแง่ของขอบเขตของการถอดประกอบ สัดส่วนของชิ้นส่วนที่จะเปลี่ยน และเกณฑ์การยอมรับประสิทธิภาพ ใบเสนอราคาสำหรับการ "ยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์" อาจรวมเฉพาะการเปลี่ยนซีล ในขณะที่ใบเสนอราคาสำหรับการ "ยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ครั้งใหญ่" อาจเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนชุดประกอบอิเล็กโทรดเมมเบรน (MEA) ส่วนใหญ่ ซึ่งส่งผลให้ต้นทุนและระยะเวลาหยุดทำงานแตกต่างกันอย่างมาก

งานนี้มีความลึกซึ้งแค่ไหน

การยกเครื่องและปรับปรุงระบบอิเล็กโทรไลเซอร์ครั้งใหญ่

การยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์เป็นการบำรุงรักษาอย่างครอบคลุมที่ดำเนินการระหว่างการหยุดทำงานตามแผน โดยมีเป้าหมายเพื่อฟื้นฟูอุปกรณ์ให้กลับมาใช้งานได้ตามปกติ เงื่อนไขทั่วไปที่ทำให้ต้องยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์แบบอัลคาไลน์ ได้แก่: การใช้พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงเพิ่มขึ้นมากกว่า 5% จากค่าที่ออกแบบไว้; การกระจายแรงดันไฟฟ้าของเซลล์เกิน ±3%; การลอกของชั้นเคลือบนิกเกิลที่ครอบคลุมมากกว่า 20% ของพื้นผิวแผ่น; หรือเวลาการทำงานสะสมถึง 30,000 ชั่วโมง ข้อมูลจากอุตสาหกรรมระบุว่าอายุการใช้งานโดยทั่วไปของชุดอิเล็กโทรไลเซอร์แบบอัลคาไลน์อยู่ที่ประมาณ 90,000 ชั่วโมง (ประมาณ 10 ปี) ในขณะที่อุปกรณ์เสริมโดยทั่วไปได้รับการออกแบบให้มีอายุการใช้งาน 20 ถึง 30 ปี ซึ่งหมายความว่าตลอดอายุการใช้งานของระบบ ชุดอิเล็กโทรไลเซอร์จะต้องได้รับการยกเครื่องครั้งใหญ่ อย่างน้อยหนึ่งครั้ง ขั้นตอนมาตรฐานสำหรับการ “ซ่อมบำรุงเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า” นั้นเป็นไปตามหลักการถอดประกอบย้อนกลับและประกอบกลับอย่างเป็นระเบียบ โดยเริ่มจากการตัดกระแสไฟและทำความสะอาดเซลล์ ตามด้วยการไล่ก๊าซไนโตรเจน การถอดประกอบและติดฉลาก การทำความสะอาดและตรวจสอบ การซ่อมแซมและเปลี่ยนชิ้นส่วน และสุดท้ายคือการประกอบกลับและการขันให้แน่น ทุกครั้งที่ถอดชุดอิเล็กโทรดหรือเฟรมออก จะต้องทำการหมายเลขและถ่ายภาพทันทีเพื่อบันทึกการกระจายตัวของสนิมและคราบสะสม ผลิตภัณฑ์สนิมที่น่าสงสัยจะต้องเก็บตัวอย่างและส่งไปวิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบสแกน (SEM) และสเปกโทรสโกปีแบบกระจายพลังงาน (EDS) เพื่อตรวจสอบแหล่งที่มาของสิ่งเจือปน

ขอบเขตของการยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ครั้งใหญ่จะกว้างกว่าการยกเครื่องทั่วไป เมื่อการตรวจสอบพบว่าเซลล์อิเล็กโทรไลเซอร์มากกว่าประมาณหนึ่งในสามมีการกัดกร่อนอย่างสม่ำเสมอ หรือเมื่อการสูญเสียการเคลือบอิเล็กโทรดเกิน 20% ของความหนาเดิม การดำเนินการซ่อมแซมที่ครอบคลุมมากขึ้นจะคุ้มค่าทางเศรษฐกิจ การยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ครั้งใหญ่โดยทั่วไปจะรวมถึงการถอดชิ้นส่วนทั้งหมดของชุดอิเล็กโทรด การเปลี่ยนชุดอิเล็กโทรดเมมเบรน (MEA) ส่วนใหญ่ การตรวจสอบและซ่อมแซมแผ่นไบโพลาร์ และอาจรวมถึงการเปลี่ยนแผ่นปิดท้ายและอุปกรณ์อัดแรงดัน ทีมวิจัยที่ศูนย์การบินและอวกาศเยอรมัน (DLR) ได้ทำการวิเคราะห์การเปลี่ยนชิ้นส่วนทีละเซลล์ใน ชุดอิ เล็กโทรไลเซอร์ PEM เชิงพาณิชย์ และพบว่าเมมเบรนที่เคลือบด้วยตัวเร่งปฏิกิริยามีส่วนทำให้ประสิทธิภาพลดลงมากที่สุดเนื่องจากการปนเปื้อนและการจัดเรียงตัวใหม่ของพอลิเมอร์ นอกจากนี้ยังตรวจพบร่องรอยของแคลเซียม ซึ่งน่าจะเกิดจากการกรองน้ำที่ไม่เพียงพอในระหว่างการใช้งาน ผลการค้นพบนี้ส่งผลโดยตรงต่อกลยุทธ์ด้านอะไหล่สำหรับการยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ครั้งใหญ่: หากระบบบำบัดน้ำไม่ได้ถูกอัปเกรดไปพร้อมกัน ชุดประกอบอิเล็กโทรดเมมเบรนที่เปลี่ยนใหม่ก็อาจเผชิญกับเส้นทางการปนเปื้อนแบบเดียวกันได้

การถอดชิ้นส่วนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

การ "ถอดชิ้นส่วนอิเล็กโทรไลเซอร์" เป็นการถอดประกอบเพื่อการวินิจฉัย ไม่ใช่การซ่อมแซม โดยจะเปิดชุดแบตเตอรี่ ตรวจสอบแต่ละเซลล์ วัดแรงกดของปะเก็น บันทึกสภาพของเมมเบรน ตรวจสอบความหนาของสารเคลือบอิเล็กโทรด และตรวจสอบความเรียบของแผ่นไบโพลาร์ ขั้นตอนการปฏิบัติงานมาตรฐานที่ตีพิมพ์ใน *Frontiers in Energy Research* เน้นย้ำถึงการตรวจสอบด้วยสายตาเบื้องต้นของส่วนประกอบแบตเตอรี่ก่อนการทำความสะอาดหรือการบำบัดใดๆ ตามด้วยการตรวจสอบขั้นสูงเฉพาะส่วนประกอบเมื่อพบสิ่งผิดปกติ เช่น การเปลี่ยนแปลงสี ความแตกต่างของพื้นผิว การหลุดลอกของอิเล็กโทรด รู หรือรอยแตก ผลลัพธ์ของการ "ถอดชิ้นส่วนอิเล็กโทรไลเซอร์" ไม่ใช่ชุดแบตเตอรี่ที่ซ่อมแซมแล้ว แต่เป็นรายงานสถานะของแต่ละส่วนประกอบที่แยกแยะชิ้นส่วนที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้จากชิ้นส่วนที่ต้องเปลี่ยนหรือซ่อมแซม หากไม่มีรายงานนี้ ผู้รับเหมาซ่อมบำรุงจะทำงานโดยไม่รู้ข้อมูล และเจ้าของจะจ่ายเงินสำหรับชิ้นส่วนที่ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยน ในขณะเดียวกันก็เสี่ยงต่อความล้มเหลวของส่วนประกอบเนื่องจากการประเมินที่ไม่ถูกต้อง ในสัญญาเชิงพาณิชย์ การถอดชิ้นส่วนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Strip-down) มักเป็นขั้นตอนแรกของการบำรุงรักษาครั้งใหญ่ และทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการวินิจฉัยเพื่อประกอบการตัดสินใจด้านเงินทุนในขั้นตอนต่อไปทั้งหมด

การซ่อมแซมเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า

การปรับปรุงเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Rebuild) นั้นก้าวไปอีกขั้นกว่าการยกเครื่องครั้งใหญ่ โดยมีเป้าหมายเพื่อฟื้นฟูประสิทธิภาพให้ใกล้เคียงกับข้อกำหนดดั้งเดิม ในระหว่างการปรับปรุงเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกถอดแยกออกทั้งหมด เมมเบรนและอิเล็กโทรดทั้งหมดจะถูกเปลี่ยนใหม่ แผ่นไบโพลาร์จะถูกเปลี่ยนหรือเคลือบใหม่ ชั้นการขนส่งแบบรูพรุนจะถูกปรับปรุงใหม่ และชิ้นส่วนต่างๆ จะถูกประกอบใหม่โดยใช้ฮาร์ดแวร์และซีลแบบใหม่ INEOS Electrochemical Solutions มีประสบการณ์มากกว่า 35 ปีในการพัฒนาการเคลือบอิเล็กโทรด และบริการปรับปรุงของบริษัทครอบคลุมการซ่อมแซมโมดูลและการเคลือบใหม่สำหรับเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าหลายแบบ ซึ่งแสดงให้เห็นว่า Electrolyzer Rebuild ได้สร้างเครือข่ายบริการเชิงพาณิชย์ที่ครบวงจรในอุตสาหกรรมแล้ว Denora ยังให้บริการบำรุงรักษาและปรับปรุงสำหรับเทคโนโลยีเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าหลากหลายประเภท รวมถึงการกระตุ้นการทำงานของอิเล็กโทรด หลักการสำคัญของ Electrolyzer Rebuild คือการระบุแหล่งที่มาของการเสื่อมสภาพอย่างแม่นยำ แล้วเปลี่ยนเฉพาะชิ้นส่วนที่ได้รับผลกระทบเท่านั้น แทนที่จะเปลี่ยนทั้งหน่วยโดยไม่พิจารณาให้ดี หากการเสื่อมสภาพจำกัดอยู่เฉพาะชั้นตัวเร่งปฏิกิริยาที่ขั้วบวก ในขณะที่ขั้วลบและแผ่นไบโพลาร์ยังคงอยู่ในสภาพที่ยอมรับได้ กลยุทธ์การเปลี่ยนชิ้นส่วนทั้งหมดจะส่งผลให้เกิดการสิ้นเปลืองวัสดุโดยไม่จำเป็นและเพิ่มต้นทุน

ระดับไหนที่จะถูกเปลี่ยนใหม่

การเปลี่ยนสแต็ค

การเปลี่ยนชุดท่อส่ง (Stack Replacement) อยู่ระหว่างการยกเครื่องครั้งใหญ่และการเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด โดยจะถอดชุดท่อส่งเก่าออกและติดตั้งชุดท่อส่งใหม่หรือชุดท่อส่งที่สร้างใหม่ แต่โครงสร้างพื้นฐานของระบบยังคงใช้งานอยู่ วิธีนี้เป็นวิธีที่เหมาะสมเมื่อชุดท่อส่งเก่าหมดอายุการใช้งานแล้ว แต่ส่วนประกอบอื่นๆ ยังอยู่ในช่วงอายุการใช้งานที่ออกแบบไว้ โครงการเปลี่ยนชุดท่อส่งเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแบบอัลคาไลน์ที่ BTU Cottbus เป็นตัวอย่างที่เกิดขึ้นจริง: ชุดท่อส่งเก่าถูกถอดออกทีละขั้นตอน โดยมีการบันทึกการเชื่อมต่อแต่ละจุด มีการส่งแบบร่างทางเทคนิคให้กับผู้จำหน่ายชุดท่อส่งใหม่เพื่อให้แน่ใจว่าสามารถติดตั้งชุดท่อส่งใหม่บนถังแรงดันที่มีอยู่ได้โดยไม่ต้องดัดแปลง สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดของความล้มเหลวในโครงการเปลี่ยนชุดท่อส่งไม่ใช่ข้อบกพร่องในชุดท่อส่งใหม่ แต่เป็นการจัดทำเอกสารการเชื่อมต่อที่ไม่สมบูรณ์สำหรับชุดท่อส่งเก่า ก่อนที่จะถอดชุดท่อส่งเก่าออกจากไซต์งาน จะต้องถ่ายภาพการเชื่อมต่อแต่ละจุด วัดหน้าตัดหน้าแปลนแต่ละอัน และบันทึกขนาดของปะเก็นแต่ละชิ้น หากรุ่นชุดท่อส่งเดิมเลิกผลิตแล้วและไม่มีรุ่นทดแทนที่เทียบเท่า การออกแบบใหม่ก็อาจต้องมีการดัดแปลงและงานบูรณาการ ซึ่งจะเพิ่มความซับซ้อนและระยะเวลาของโครงการอย่างมาก การวิเคราะห์ความล้มเหลวของโครงการยูโรวินด์โดย Force Technology ยังชี้ให้เห็นว่า ความซับซ้อนของการตัดสินใจในการหาชิ้นส่วนทดแทนจะเพิ่มสูงขึ้นอย่างมากเมื่อไม่มีชิ้นส่วนทดแทนที่เทียบเท่ากัน

การเปลี่ยนอิเล็กโทรไลเซอร์

การเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า หมายถึง การตัดสินใจปลดระวางเครื่องเดิมและติดตั้งเครื่องใหม่ ไม่ใช่การยกเครื่องใหม่ การซ่อมแซม หรือการเปลี่ยนชุดแกนปฏิกรณ์ ปัจจัยที่กระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า ได้แก่ อัตราส่วนการซ่อมแซมต่อการเปลี่ยนเกิน 50% ของมูลค่าการเปลี่ยน การขาดแคลนอะไหล่สำหรับโครงสร้างแกนปฏิกรณ์ที่ล้าสมัย หรือความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ทำให้การบำรุงรักษาอย่างต่อเนื่องไม่คุ้มค่า เมื่อทำการเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแล้ว เครื่องที่ถอดออกจะกลายเป็นสินทรัพย์ที่นำกลับมาใช้ใหม่ กระบวนการปลดระวางเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดขั้นตอนที่เข้มงวด ก่อนการถอดชิ้นส่วนทางกายภาพ การเชื่อมต่อทางไฟฟ้า ก๊าซ และการระบายความร้อนทั้งหมดต้องผ่านขั้นตอนการล็อกเอาต์-แท็กเอาต์ และเครื่องจะต้องถูกไล่ก๊าซและแยกด้วยหน้าแปลนแบบปิด H2Tools แนะนำแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดว่า เจ้าหน้าที่บำรุงรักษาควรตรวจสอบว่าแกนปฏิกรณ์ถูกปล่อยก๊าซแล้วโดยการวัดแรงดันไฟฟ้าของแกนปฏิกรณ์ก่อนที่จะถอดอุปกรณ์ป้องกันและจุดเชื่อมต่อทางไฟฟ้า เอกสารการปลดระวางสำหรับการเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าต้องรวมถึงการอัปเดตทะเบียนสินทรัพย์ การปิดบันทึกการบำรุงรักษา และการกระทบยอดสินค้าคงคลังอะไหล่ การไม่ปิดบันทึกเหล่านี้อย่างถูกต้อง คือสาเหตุที่ทำให้ "สินทรัพย์ผี" ยังคงปรากฏอยู่ในแผนการบำรุงรักษาหลายปีหลังจากที่ได้ทำการรื้อถอนไปแล้ว

การกู้คืนไทเทเนียมและโลหะมีค่า

การกู้คืนไทเทเนียม

แผ่นขั้วคู่และชั้นขนส่งที่มีรูพรุนในชุดอิเล็กโทรไลเซอร์ PEM ประกอบด้วยวัตถุดิบสำคัญเชิงกลยุทธ์ โดยส่วนใหญ่เป็นไทเทเนียมและโลหะกลุ่มแพลทินัม โครงการ ReCycle ที่มหาวิทยาลัย Leoben ได้กำหนดกลยุทธ์การกู้คืนแบบทีละขั้นตอน ซึ่งเริ่มต้นด้วยการถอดประกอบด้วยมือเพื่อรักษาความสมบูรณ์ของชิ้นส่วนและลดการปนเปื้อนให้น้อยที่สุด ตามด้วยการใช้เทคโนโลยีการชะล้างด้วยสารเคมีเพื่อสกัดไทเทเนียมและโลหะกลุ่มแพลทินัมอย่างเลือกสรร การถอดประกอบด้วยมือได้ดำเนินการเสร็จสิ้นอย่างประสบความสำเร็จ โดยสามารถแยกแผ่นขั้วคู่และชั้นขนส่งที่มีรูพรุนได้อย่างสะอาดหมดจด ความเป็นจริงในเชิงพาณิชย์คือการถอดประกอบด้วยมือต้องใช้แรงงานมาก ซึ่งจำกัดความสามารถในการขยายขนาด และกระบวนการชะล้างทางเคมียังไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับปริมาณการผลิตในระดับอุตสาหกรรม สำหรับผู้ประกอบการที่วางแผนจะซ่อมแซมหรือสร้างอิเล็กโทรไลเซอร์ใหม่ แนวทางปฏิบัติคือการคัดแยกชิ้นส่วนไทเทเนียมตามประเภทและมอบหมายให้ผู้รีไซเคิลไทเทเนียม เฉพาะ ทางที่มีประวัติในการจัดการวัสดุเคลือบ อัตราการกู้คืนโดยเฉลี่ยของ กระบวนการ รีไซเคิลไทเทเนียมอยู่ที่ประมาณ 40% โดยมีการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เทียบเท่าประมาณ 12,500 กิโลกรัมต่อชุดอิเล็กโทรไลเซอร์ ไทเทเนียมที่สัมผัสกับสารเคลือบอิริเดียมหรือรูทีเนียมออกไซด์จำเป็นต้องกำจัดสารเคลือบออกก่อนเข้าสู่กระบวนการรีไซเคิล การใช้กรดซัลฟิวริกในการอิเล็กโทรไลซิสได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถกำจัดสารเคลือบที่มีรูทีเนียมออกจากขั้วบวกไทเทเนียมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ส่งผลให้พื้นผิวไทเทเนียมเกิดการกัดกร่อนน้อยลงและมีอัตราการกู้คืนโลหะมีค่าสูงขึ้น โครงการ CircuPEM ที่ Fraunhofer UMSICHT กำลังสำรวจเส้นทางหมุนเวียนที่สมบูรณ์สำหรับการกู้คืนไทเทเนียม อิริเดียม และแพลทินัมจากชุดประกอบอิเล็กโทรดเมมเบรน โดยมีเป้าหมายเพื่อให้ได้อัตราการกู้คืนที่ใกล้เคียง 100 เปอร์เซ็นต์

การกู้คืนโลหะมีค่า

อิริเดียมเป็นอุปสรรคสำคัญที่จำกัดความคุ้มค่าทางเศรษฐกิจของเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าแบบ PEM อิริเดียมไม่ได้ถูกขุดขึ้นมาเป็นวัตถุดิบหลัก แต่ได้มาจากการทำเหมืองแพลทินัมเป็นผลพลอยได้เท่านั้น สำหรับผู้ประกอบการที่วางแผนจะทำการยกเครื่องหรือเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าครั้งใหญ่ ปริมาณอิริเดียมในเยื่อเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาถือเป็นสินทรัพย์ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ซึ่งควรได้รับการประเมินมูลค่าก่อนที่จะนำเครื่องเก่าไปทิ้ง โครงการ IRION ที่ได้รับทุนสนับสนุนจากสหภาพยุโรปกำลังพัฒนาวิธีการนำอิริเดียมและวัสดุที่สลายตัวแล้วกลับมาใช้ใหม่จากเยื่อเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาที่หมดอายุการใช้งาน กระบวนการเหล่านี้ใช้ของเหลวไอออนิก ตัวทำละลายยูเทคติก และตัวทำละลายที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ร่วมกับวิธีการชุบด้วยไฟฟ้า เพื่อหลีกเลี่ยงการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายที่เกี่ยวข้องกับวิธีการเผาแบบดั้งเดิม อิริเดียมและวัสดุที่สลายตัวแล้วที่นำกลับมาใช้ใหม่จะได้รับการทำให้บริสุทธิ์และนำไปใช้ในการผลิตเยื่อเคลือบตัวเร่งปฏิกิริยาใหม่ วิธีการที่ได้รับการจดสิทธิบัตรของ Johnson & Marsie อธิบายถึงกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับการชะล้างด้วยกรดออกซิเดชันเพื่อกู้คืนแพลทินัม พัลลาเดียม และ/หรือรูทีเนียม ตามด้วยการชะล้างด้วยกรดรีดักชันเพื่อกู้คืนอิริเดียม โดยมีอัตราการกู้คืนโลหะกลุ่มแพลทินัมสูงถึง 90% ถึง 95% การกู้คืนอิริเดียมจากของเสียจากเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าโดยวิธีไฮโดรเมทัลลurgical นั้นเผชิญกับความท้าทายที่เกิดจากความเข้มข้นต่ำมาก รูปแบบออกไซด์ที่เสถียร และความต้องการการกู้คืนที่มีความบริสุทธิ์สูง อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเมทัลลurgical ที่มุ่งเป้าไปที่อิริเดียมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสามารถบรรลุอัตราการกู้คืนที่เกิน 90% เมมเบรนคิดเป็น 20% ถึง 30% ของต้นทุนของชุดตัวเร่งปฏิกิริยา ดังนั้นการเก็บรักษาเมมเบรนไว้ในระหว่างกระบวนการกู้คืนตัวเร่งปฏิกิริยาจึงมีมูลค่าทางเศรษฐกิจโดยตรง

บันไดแห่งการตัดสินใจ

ลำดับขั้นตอนในการลดต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของนั้นเป็นไปตามลำดับขั้นที่ชัดเจน เริ่มต้นด้วยการประเมินสภาพ หากความเสื่อมสภาพเกิดขึ้นเฉพาะจุด ให้ดำเนินการปรับปรุงเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าตามแผน โดยเปลี่ยนชิ้นส่วนที่กำหนดเป้าหมาย หากความเสื่อมสภาพเกิดขึ้นเป็นวงกว้าง แต่โครงสร้างของชุดอิเล็กโทรไลเซอร์ยังคงสภาพสมบูรณ์ ให้ดำเนินการสร้างเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าใหม่ทั้งหมด โดยเปลี่ยนเมมเบรนและอิเล็กโทรดทั้งหมด หากชุดอิเล็กโทรไลเซอร์หมดอายุการใช้งานแล้ว แต่โครงสร้างพื้นฐานของระบบยังคงใช้งานได้ ให้ดำเนินการเปลี่ยนชุดอิเล็กโทรไลเซอร์ หากทั้งหน่วยนั้นเกินกว่าขอบเขตของการซ่อมแซมที่คุ้มค่า ให้ดำเนินการเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าและกู้คืนมูลค่าของไทเทเนียมและโลหะมีค่าจากหน่วยที่เลิกใช้งาน การถอดชิ้นส่วนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าจะดำเนินการก่อนทุกขั้นตอนที่สูงกว่าระดับการปรับปรุงที่กล่าวมาข้างต้น และทำหน้าที่เป็นพื้นฐานในการวินิจฉัยสำหรับทุกการตัดสินใจด้านเงินทุนในภายหลัง การปรับปรุงเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าครั้งใหญ่จะคุ้มค่าก็ต่อเมื่อรายงานสภาพที่ได้จากการถอดชิ้นส่วนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าได้ยืนยันขอบเขตของการเปลี่ยนชิ้นส่วนแล้ว

สิ่งที่ควรตรวจสอบก่อนขอใบเสนอราคา

ก่อนขอใบเสนอราคา ต้องระบุรายละเอียดต่อไปนี้ให้ชัดเจน: ขอบเขตงานเกี่ยวข้องกับเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer), ชุดเซลล์ (Stack), เซลล์ (Cell) หรือชุดประกอบอิเล็กโทรดเมมเบรน (Membrane Electrode Assembly); ขอบเขตงานเป็นการยกเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Overhaul), การยกเครื่องแยกชิ้นส่วนครั้งใหญ่ (Electrolyzer Major Overhaul), การถอดชิ้นส่วนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Strip-down), การประกอบเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้าใหม่ (Electrolyzer Rebuild) หรือการเปลี่ยนเครื่องแยกน้ำด้วยไฟฟ้า (Electrolyzer Replacement); และชิ้นส่วนใดที่จะต้องเปลี่ยน รวมถึงเมมเบรน อิเล็กโทรด แผ่นไบโพลาร์ ซีล แผ่นปิดท้าย และตัวยึด; เกณฑ์การยอมรับรวมถึงอัตราการรั่วไหล การผลิตไฮโดรเจน การใช้พลังงาน ความบริสุทธิ์ และความหนาแน่นของกระแสไฟฟ้า; สำหรับการกู้คืนชิ้นส่วนที่ใช้แล้ว ให้ระบุวิธีการทดสอบ สูตรการคำนวณ และกรรมสิทธิ์สำหรับการกู้คืนไทเทเนียมและโลหะมีค่า อย่างชัดเจน ; ข้อกำหนดทางการค้าควรรวมถึงหมายเลขสินทรัพย์ การรับประกัน กรรมสิทธิ์ของชิ้นส่วนที่ใช้แล้ว และระยะเวลาหยุดทำงาน

สรุป

การ "ยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์" จะช่วยฟื้นฟูการทำงานของเครื่อง การ "ยกเครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์ครั้งใหญ่" จะเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ใช้งานอยู่ส่วนใหญ่ การถอดชิ้นส่วนอิเล็กโทรไลเซอร์ทั้งหมดจะสร้างข้อมูลสภาพที่แม่นยำครอบคลุมทั้งระบบ การประกอบอิเล็กโทรไลเซอร์ใหม่จะช่วยฟื้นฟูประสิทธิภาพของเครื่องให้ใกล้เคียงกับของใหม่ การเปลี่ยนชุดอิเล็กโทรไลเซอร์จะคงระบบไว้ในขณะที่อัปเดตชิ้นส่วนหลัก การเปลี่ยนอิเล็กโทรไลเซอร์จะยุติการใช้งานสินทรัพย์และเริ่มต้นกระบวนการกู้คืนไทเทเนียมและโลหะมีค่า ชิ้นส่วนที่ใช้แล้วไม่ถือเป็นขยะ ชิ้นส่วนไทเทเนียมต้องได้รับการคัดแยกเพื่อนำไปรีไซเคิล โลหะมีค่าต้องได้รับการทดสอบและกลั่น และ รายได้ จากการรีไซเคิลโลหะมีค่าต้องระบุไว้ในสัญญา