जुलाई 2026 में, एवोनिक ने जर्मनी के मार्ल में एईएम (एनियन एक्सचेंज मेम्ब्रेन) के लिए अपनी पायलट उत्पादन सुविधा का आधिकारिक तौर पर शुभारंभ किया और उच्च-प्रदर्शन वाले ड्यूरायन® मेम्ब्रेन का उत्पादन शुरू किया। 2.5 गीगावाट तक के इलेक्ट्रोलाइज़र इंस्टॉलेशन को सपोर्ट करने की वार्षिक क्षमता के साथ, जो 2030 के लिए जर्मनी की कुल नियोजित इलेक्ट्रोलाइसिस क्षमता के एक चौथाई के बराबर है, यह मेम्ब्रेन विशेष रूप से उच्च करंट घनत्व और उच्च दबाव की स्थितियों के लिए डिज़ाइन किया गया है और पीएफएएस के बिना निर्मित किया गया है। एवोनिक ने वास्तविक परिचालन स्थितियों के तहत ग्राहकों के साथ मेम्ब्रेन एकीकरण समाधानों का परीक्षण करने के लिए शंघाई में एक एईएम केंद्र भी स्थापित किया। अमेरिकी एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र निर्माता पावर टू हाइड्रोजन (पी2एच2) को विश्व आर्थिक मंच द्वारा 2026 का प्रौद्योगिकी अग्रणी नामित किया गया। इसके एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र डिज़ाइन का लक्ष्य हरित हाइड्रोजन उत्पादन की लागत को 65% तक कम करना है। P2H2 बेल्जियम के एंटवर्प-ब्रुग्स बंदरगाह पर एक वाणिज्यिक स्तर की प्रणाली स्थापित कर रहा है, साथ ही यूरोपीय संघ की PYROCO2 परियोजना के लिए 0.5 मेगावाट का AEM इलेक्ट्रोलाइज़र भी बना रहा है। मई 2026 में, Enapter ने अपना नया Stack 250 लॉन्च किया, जो प्रति स्टैक प्रतिदिन लगभग 100 किलोग्राम उच्च-शुद्धता वाला हाइड्रोजन उत्पादित करता है। मॉड्यूलर डिज़ाइन के कारण AEM इलेक्ट्रोलाइज़र प्रणालियों को 100 मेगावाट या गीगावाट स्तर तक बढ़ाया जा सकता है, और यह स्टैक क्षारीय इलेक्ट्रोलाइसिस प्रणालियों के साथ पूरी तरह से संगत है। अंतर्राष्ट्रीय ऊर्जा एजेंसी के अनुसार, 2025 में AEM इलेक्ट्रोलाइज़र का वैश्विक औसत बाजार मूल्य लगभग 2,864 अमेरिकी डॉलर/किलोवाट था। Evonik की झिल्ली के बड़े पैमाने पर उत्पादन के साथ, यह मूल्य 2026 के अंत तक 2,200 अमेरिकी डॉलर/किलोवाट से नीचे गिरने की उम्मीद है, जो AEM इलेक्ट्रोलाइज़र की गैर-कीमती धातु उत्प्रेरक का उपयोग करने की क्षमता का सीधा परिणाम है, जिससे समग्र प्रणाली निवेश लागत में काफी कमी आती है।
2026 में, एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र क्षेत्र में झिल्ली सामग्री, उत्प्रेरक और उपकरण अभियांत्रिकी को कवर करते हुए उच्च गुणवत्ता वाले अकादमिक कार्यों का एक बड़ा भंडार सामने आया। एडवांस्ड मैटेरियल्स, जर्नल ऑफ मैटेरियल्स केमिस्ट्री ए, एनर्जी एंड एनवायरनमेंटल साइंस, एक मैटेरियल्स रिव्यू और एक साइंसडायरेक्ट रिव्यू में प्रकाशित निम्नलिखित पांच प्रतिनिधि पत्र, विभिन्न दृष्टिकोणों से एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र के प्रदर्शन और स्थिरता की सीमाओं को आगे बढ़ाते हैं।
एडवांस्ड मैटेरियल्स, एम्पीयर-स्तर की धारा घनत्व पर एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र के दीर्घकालिक स्थिर संचालन पर केंद्रित है। परमाणु-स्तरीय विनियमन के माध्यम से, यह उत्प्रेरक परत के विखंडन और उच्च धारा के तहत प्रदर्शन में तेजी से गिरावट जैसी मुख्य बाधाओं को दूर करता है, जिससे एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र को प्रयोगशाला से औद्योगिक अनुप्रयोग में स्थानांतरित करने के महत्वपूर्ण मुद्दे का सीधा समाधान होता है।
जर्नल ऑफ मैटेरियल्स केमिस्ट्री ए में साइक्लोओलेफिन कोपॉलिमर (सीओसी) से प्रबलित एक आयन विनिमय झिल्ली की रिपोर्ट प्रकाशित हुई है। यह 1.8 वोल्ट पर 2.24 ए सेमी⁻² का धारा घनत्व और 80 डिग्री सेल्सियस पर 127 मिलीसे सेमी⁻¹ की हाइड्रॉक्साइड चालकता प्राप्त करती है। इस मिश्रित झिल्ली का मूल्यांकन एक नवीन एईएम सामग्री के रूप में किया गया है जो उच्च चालकता, रासायनिक स्थिरता और कम लागत पर बड़े पैमाने पर उत्पादन की क्षमता को जोड़ती है।
ऊर्जा एवं पर्यावरण विज्ञान पत्रिका ऑक्सीजन विकास अभिक्रिया की पारंपरिक पद्धति से परे एक नए मार्ग का खुलासा करती है, जो प्रत्यक्ष OO रेडिकल युग्मन है और एम्पीयर-स्तर की धारा घनत्व पर AEM इलेक्ट्रोलाइज़र के स्थिर संचालन को सक्षम बनाता है। यह गैर-कीमती धातु OER उत्प्रेरकों के डिजाइन के लिए एक पूरी तरह से नया सैद्धांतिक ढांचा प्रदान करता है, जिससे प्लैटिनम-समूह धातुओं पर निर्भरता कम करने और इस प्रकार कीमती धातुओं के पुनर्चक्रण के दबाव को कम करने में मदद मिलती है ।
मैटेरियल्स में प्रकाशित समीक्षा 2021 से 2025 तक ALK, PEM, SOEC और AEM इलेक्ट्रोलाइसिस प्रौद्योगिकियों में इलेक्ट्रोड सामग्री की प्रगति का व्यवस्थित रूप से विश्लेषण करती है। यह AEM इलेक्ट्रोलाइज़र के एनोड और कैथोड दोनों पर गैर-कीमती धातु उत्प्रेरकों की वर्तमान अनुप्रयोग स्थिति और इलेक्ट्रोड संरचना अनुकूलन प्रणाली की दक्षता को कैसे बढ़ाता है, इस पर केंद्रित है।
साइंसडायरेक्ट की समीक्षा में एईएम जल विद्युत अपघटन स्टैक की वर्तमान अत्याधुनिक स्थिति का व्यापक सारांश प्रस्तुत किया गया है, जिसमें अकादमिक अनुसंधान में 0.1-2.5 किलोवाट से लेकर औद्योगिक अनुप्रयोगों में लगभग 2.5 किलोवाट-5 मेगावाट तक के स्टैक शामिल हैं। यह स्टैक के प्रदर्शन और स्थिरता पर इलेक्ट्रोकैटलिस्ट, छिद्रित परिवहन परतें, तापमान और इलेक्ट्रोलाइट संरचना जैसे मापदंडों के प्रभावों की विस्तृत तुलना प्रदान करता है।
गैर-आयनिक बाइंडर पॉलिमर: सीमेंस एनर्जी ने गैर-आयनिक, फ्लोरीन-मुक्त बाइंडर का उपयोग करके एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र इलेक्ट्रोड विकसित किए हैं। यह हाइड्रोफोबिक इलेक्ट्रोड परिवहन चैनलों से तरल इलेक्ट्रोलाइट को बाहर निकाल देता है, जिससे हाइड्रोजन सुपरसैचुरेशन दबाव कम हो जाता है। 2 A cm(-2) पर, हाइड्रोजन क्रॉसओवर घटकर 0.8% हो जाता है, और ओवरपोटेंशियल पारंपरिक एनियन आयनोमर्स की तुलना में 40 mV कम होता है। यह गैर-आयनिक कैथोड 1,000 घंटे से अधिक के संचालन में स्थिर रहता है, जो टिकाऊ एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र इलेक्ट्रोड की एक नई पीढ़ी का वादा करता है।
क्रॉस-लिंक्ड पॉली(ट्राइफेनिल एल्काइल) झिल्ली: डाइकेटायनिक साइड चेन वाली एक गैर-आयनिक क्रॉस-लिंक्ड एईएम ने 80 डिग्री सेल्सियस पर 141.9 mS cm(-1) की चालकता प्राप्त की और 60 डिग्री सेल्सियस पर प्रबल क्षार में 1,600 घंटे तक डुबोए रखने के बाद भी अपनी प्रारंभिक चालकता का 90.9% बरकरार रखा। गैर-आयनिक क्रॉसलिंकिंग और डाइकेटायनिक साइड चेन के सहक्रियात्मक डिजाइन के माध्यम से, यह अध्ययन क्षारीय वातावरण में एईएम की रासायनिक स्थिरता को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है।
एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र की स्थायित्व और क्षरण: यह समीक्षा एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र में झिल्ली क्षरण तंत्रों का व्यवस्थित विश्लेषण करती है, जिसमें पॉलिमर बैकबोन का रासायनिक-यांत्रिक क्षरण, हाइड्रॉक्सिल रेडिकल आक्रमण के कारण चतुर्धातुक अमोनियम शीर्ष समूहों का क्षरण और झिल्ली की सूजन शामिल हैं। रासायनिक क्षरण उत्पाद उत्प्रेरक परत को दूषित करते हैं और प्रदर्शन में कमी लाते हैं। यह अध्ययन एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र के जीवनकाल को बढ़ाने के लिए एक स्पष्ट विफलता तंत्र मानचित्र प्रदान करता है।
एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र डिज़ाइन और मूल्यांकन: इस शोध में टैगुची विधि द्वारा अनुकूलित, अलग-अलग सरंध्रता वाली दो स्टैक्ड निकल मेश परतों को एनोड के रूप में उपयोग करके एक नवीन दोहरी परत वाला छिद्रयुक्त एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र विकसित किया गया है । यह डिज़ाइन, जो पारंपरिक विन्यासों से अलग है, द्रव्यमान स्थानांतरण दक्षता में सुधार करता है और एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र के इंजीनियरिंग पैमाने को बढ़ाने के लिए एक मात्रात्मक डिज़ाइन आधार प्रदान करता है।
द्विकार्यात्मक उत्प्रेरक: ऑक्सीजन और हाइड्रोजन उत्पादन दोनों में उत्प्रेरक सक्रियता प्रदर्शित करने वाली Ni,Mn सह-मिश्रित Fe3O4/Co3S4 हेटरोस्ट्रक्चर नैनोशीट्स की रिपोर्ट प्रस्तुत की गई है। औद्योगिक स्तर की विद्युत धारा घनत्व पर, गैर-कीमती धातु द्विकार्यात्मक उत्प्रेरकों का डिज़ाइन प्लैटिनम-समूह धातुओं की खपत को मौलिक रूप से कम करता है, जिससे कीमती धातुओं के पुनर्चक्रण का बोझ काफी हद तक कम हो जाता है। यह टाइटेनियम और निकेल की पुनर्प्राप्ति की जटिलता को भी कम करता है; निकेल-आधारित उत्प्रेरक और निकेल मेश इलेक्ट्रोड को उपयोग समाप्त होने के बाद सीधे पुनर्चक्रित किया जा सकता है, जबकि टाइटेनियम द्विध्रुवीय प्लेटों में भी अच्छी पुनर्चक्रण क्षमता होती है।
कैथोड परत डिजाइन: गतिज विश्लेषण के माध्यम से, यह अध्ययन एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र में कैथोड उत्प्रेरकों और उत्प्रेरक परतों के लिए व्यापक डिजाइन सिद्धांतों को स्थापित करता है, संरचना-प्रदर्शन संबंधों का व्यवस्थित विश्लेषण करता है। यह उत्प्रेरक सामग्री विकास और इलेक्ट्रोड इंजीनियरिंग डिजाइन के बीच की पद्धतिगत कमी को पूरा करता है, जिससे एईएम कैथोड के मात्रात्मक डिजाइन के लिए स्पष्ट लक्ष्य प्राप्त होते हैं।
रोटरडम बंदरगाह पर स्मार्ट हाइड्रोजन हब परियोजना ने अपनी मुख्य इलेक्ट्रोलाइसिस तकनीक के रूप में एनैप्टर के एईएम नेक्सस 2500 का चयन किया है। यह प्रणाली औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया 2.5 मेगावाट का मल्टीकोर एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र है। इसकी मॉड्यूलर संरचना चरणबद्ध क्षमता विस्तार और नवीकरणीय ऊर्जा की बदलती परिस्थितियों में लचीले संचालन का समर्थन करती है। एम4एच (मेर्वे-वियरहेवेन्स) जिले में स्थित, जिसे एक नवाचार केंद्र के रूप में पुनर्विकसित किया जा रहा है, यह परियोजना प्लेटफ़ॉर्म ज़ीरो, एडसेंसिस, रोटरडम बंदरगाह, इनोवेशनक्वार्टर और अन्य सार्वजनिक-निजी भागीदारों द्वारा संयुक्त रूप से विकसित की जा रही है। यह औद्योगिक, परिवहन और समुद्री अनुप्रयोगों के लिए एक लचीली ऊर्जा प्रणाली में फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन, ऊर्जा भंडारण, हाइड्रोजन उत्पादन, प्रमाणीकरण और स्थानीय उपयोग के एकीकरण को प्रदर्शित करेगी। परियोजना सूत्रों के अनुसार, एईएम इलेक्ट्रोलाइज़र प्रणाली सीधे 35 बार पर उच्च-शुद्धता वाला हाइड्रोजन उत्पन्न करती है, जिससे अतिरिक्त संपीड़न की ऊर्जा खपत समाप्त हो जाती है। संपूर्ण प्रणाली की विद्युत खपत लगभग 4.2 kWh/Nm³ है, और यह 20% से 125% तक के भार स्तर पर स्थिर रूप से कार्य करती है। इस प्रदर्शन परियोजना के अनुभव से पता चलता है कि उतार-चढ़ाव वाले विद्युत इनपुट के तहत AEM इलेक्ट्रोलाइज़र की प्रतिक्रिया गति PEM के समान है , और निकल-आधारित इलेक्ट्रोड के उपयोग के कारण, प्लैटिनम-समूह धातुओं वाली प्रणालियों की तुलना में संचालन और रखरखाव लागत काफी कम है। यह वास्तविक परिचालन डेटा बंदरगाहों और औद्योगिक पार्कों में AEM इलेक्ट्रोलाइज़र के बड़े पैमाने पर उपयोग के लिए एक विश्वसनीय आधार प्रदान करता है।
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