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為什麼PEM質子膜產氫需要使用純水？

在現代產氫技術中，氫氣被視為一種清潔、高效的能源載體，尤其是在燃料電池和醫療應用中有著廣泛的前景。隨著產氫技術進步，PEM（質子交換膜）電解槽作為氫氣生產的重要技術。要確保PEM電解槽的高效運行和氫氣的純度，使用純水是一個不可或缺的關鍵要素。那麼，為什麼PEM電解槽在產氫過程中需要使用純水呢？

如對於質子膜原理有興趣您可以參考「PEM質子交換膜介紹」。

純水防止質子交換膜污染

PEM電解槽的核心是質子交換膜，這種膜在電解過程中負責將水分子分解成氫氣和氧氣，同時允許質子通過膜進行電荷傳遞。質子交換膜對水質有著極高的要求，任何水中的雜質（如金屬離子、氯離子等）都可能會污染膜材料，降低其質子傳導能力，進而影響整體電解效率和氫氣產量。

當水質不純時，這些雜質會沉積在膜的表面或滲透到膜的結構中，導致膜的性能下降，甚至可能需要更換膜材料，增加了運行成本。

電解效率是衡量PEM電解槽性能的關鍵指標之一。純水的電阻高，有助於保持電解液的純淨度，提高電解過程的整體效率。相反，水中的離子雜質會導致電解過程中的電阻增加，導致更多的能量消耗，並降低氫氣的產量和純度。使用純水可以最大限度地減少不必要的能量損耗，提高氫氣的產量，實現更高效的氫氣生產。

PEM電解槽是一種高精度的技術設備，內部結構複雜，對工作環境要求極為嚴苛。使用含有雜質的水可能會導致雜質在電解槽內部結構中沉積，影響設備的正常運行，縮短其使用壽命。

純水不僅能夠防止這些沉積物的形成，還能減少微生物的滋生，保持電解槽的清潔和穩定運行，大大延長設備的使用壽命。

對於許多應用而言尤其是醫療或醫學研究，氫氣的純度至關重要。氫氣的純度直接影響最終產品的性能和品質。PEM電解槽生成的氫氣通常需要達到99.995%以上的純度，確保其應用的可靠性。

如果水中含有雜質，這些雜質可能會混入生成的氫氣中，影響其純度甚至產生複合物。使用純水可以防止這些雜質的進入，確保氫氣的高純度，滿足各種高端應用的需求。

使用純水對於醫療用PEM產氫技術絕對重要。它不僅確保氫氣的高純度，還能保護設備、提高效率，進而保障患者的安全。為了達到最佳的治療效果，醫療機構在使用這些設備時，務必要嚴格控制水質，選用高品質的純水。