This study conducts a comprehensive life cycle assessment (LCA) of four electrolyzer technologies: alkaline electrolyzer (AEL), proton-exchange membrane (PEM), anion-exchange membrane (AEM), and solid oxide electrolyzer (SOE). It evaluates their environmental impacts across four main categories: climate change (CC), human health (HH), ecosystem quality (EQ), and abiotic stock resources (ASRs). In order to highlight the critical raw materials (CRMs) used in their manufacturing processes, the research identifies potential material replacements and reveals distinct environmental impacts associated with material choices, such as steel in AEL and AEM, platinum in PEM, and nickel in both SOE and AEL. Additionally, we examine the integration of diverse electrolyzer technologies under various scenarios of renewable electricity sources. Together with a sensitivity analysis of regional electricity mixes and the degradation of stacks across different years, the study provides insights into significant opportunities for performance enhancements in emerging electrolyzer technologies.

中文翻译：

---

用于制氢的电解槽技术的生命周期比较分析：制造和运营


本研究对四种电解槽技术进行了全面的生命周期评估 （LCA）：碱性电解槽 （AEL）、质子交换膜 （PEM）、阴离子交换膜 （AEM） 和固体氧化物电解槽 （SOE）。它评估了它们对环境的影响，分为四个主要类别：气候变化 （CC）、人类健康 （HH）、生态系统质量 （EQ） 和非生物种群资源 （ASR）。为了突出制造过程中使用的关键原材料 （CRM），该研究确定了潜在的材料替代品，并揭示了与材料选择相关的独特环境影响，例如 AEL 和 AEM 中的钢、PEM 中的铂以及 SOE 和 AEL 中的镍。此外，我们还研究了在可再生电力资源的各种情景下各种电解槽技术的集成。结合对区域电力组合和不同年份堆栈退化的敏感性分析，该研究为新兴电解槽技术的性能增强提供了重要机会的见解。