AEM electrolizadores de Membrana de intercambio aniónico.

En los último 10 años, se han introducido como solución, a la electrólisis alcalina, de intercambio de OH-, las membranas de intercambio aniónico (Anion Exchange Membrane AEM). El objetivo de combinar las ventajas de materiales y catalizadores de bajo coste de los electrolizadores alcalinos, AEC y el alto rendimiento de los electrolizadores PEM.

Aunque la tecnología AEC es tecnológicamente madura y se ha utilizado en la industria durante muchas décadas, su rendimiento sigue siendo limitado a densidades de corriente bajas (< 0.5 A/cm2). Además el uso de KOH concentrado que se tiene que bombear en un circuito de recirculación presenta muchso problemas logísticos. La solución de KOH es corrosiva y difícil de sellar, y cualquier exposición al aire provoca la carbonatación de la disolución absorción deCO2), lo que disminuye el pH y provoca fallo en el sistema. Por otro lado, los electrolizadores AEC clásico trabaja con un separador de espesor 0.5-2 mm, y una estructura porosa para minimizar la permeación del gas, lo que conduce a una alta resistencia a través del separador.

Por contra, las tecnología de intercambio de protones PEM no tienen estas limitaciones, con las ventajas de un diseño de sistema compacto, respuesta rápida, operación dinámica. Sin embargo, el alto costo de inversión (CAPEX) va a limitar su uso a gran escala. No hay alternativas económicas a las placas de titanio, con recubrimiento de Pt, que también se utiliza como catalizador para el cátodo. Además, el ánodo necesita Iridio: el metal más escaso de la corteza terrestre.

Como alternativa, las ventajas de los electrolizadores AEM incluyen:

• No requerir, a diferencia de los PEM, materiales nobles ni componentes de titanio revestidos con metales preciosos.

• A diferencia de los AEC convencionales, no requiere una recirculación de electrolito KOH altamente concentrado (se requiere agua destilada o KOH diluido)

• Dependiendo de las membranas pueden trabajar a presiones elevadas.

Las membranas conductoras de aniones están todavía en fase pre-industrial. Algunos ejemplos de estas membranas son:

• hexametil-p terfenilenopolidimetilbencimidazolio logra un rendimiento comparable al de PEMEL en KOH 1 M.

• Tokuyama A201 (Tokuyama Corp., Japón),

• Fumatech FAA (Fumatech Corp., Alemania)

• Sustainion (Dioxide Material Corp., USA)