Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2022 - zeszyt 9

The plasma discharges in the anodic and cathodic regimes of plasma driven solution electrolysis for hydrogen production

Wyładowania plazmowe w anodowych i katodowych reżimach plazmowej elektrolizy roztworów do produkcji wodoru

10.15199/48.2022.09.26

nr katalogowy: 139286
10.15199/48.2022.09.26

Streszczenie

This paper presents results of the experimental study of the plasma discharges in the anodic and cathodic regimes of plasma-driven solution electrolysis (PDSE) in 10 wt% Na2CO3 aqueous solution. The study revealed features of the plasma discharge formation at the smaller electrode and values of the breakdown and discharge onset voltages for the anodic and cathodic regimes of PDSE. By applying the fast Fourier transformation analysis, the frequency characteristics of both plasma discharges were found. In the anodic regime of PDSE, the electrical discharge occurred at much higher frequencies (dozens of kHz), while in the cathodic regime at much lower frequencies (hundreds of Hz) but at higher amplitudes of the discharge current and voltage, resulting in higher electrical power dissipation. The applied optical emission spectroscopy (OES) showed emission lines of the hydroxyl (OH*), hydrogen (H*), and oxygen (O*) radicals formed as a result of the dissociation of the water molecules. The obtained results were discussed in terms of the hydrogen production efficiency by the PDSE method.

Abstract

W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych wyładowań plazmowych w anodowym i katodowym reżimie plazmowej elektrolizy (PDSE) wodnego roztworu Na2CO3 (10% wag.). Badania ujawniły cechy powstawania wyładowań plazmowych na mniejszej elektrodzie. Wyznaczone zostały wartości napięć przebicia i początku wyładowania dla obu reżimów pracy PDSE. Stosując szybką analizę transformacji Fouriera, przebadano charakterystyki częstotliwościowe wyładowań plazmowych. W reżimie anodowym PDSE wyładowania elektryczne występują przy znacznie wyższych częstotliwościach (kilkadziesiąt kHz), natomiast w reżimie katodowym przy dużo niższych częstotliwościach (setki Hz), ale przy wyższych amplitudach prądu i napięcia wyładowania, co skutkuje wyższą rozpraszaną mocą elektryczną. Za pomocą optycznej spektroskopii emisyjnej (OES) zarejestrowano linie emisyjne wzbudzonych rodników hydroksylowych (OH*), wodorowych (H*) i tlenowych (O*) powstałych w wyniku dysocjacji cząsteczek wody. Przedyskutowano otrzymane rezultaty pod kątem skuteczności produkcji wodoru metodą PDSE.

Słowa kluczowe

Keywords

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2022-9 , nr katalogowy 139286 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2022-9 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	58.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2022-9

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma