Zariadenia na sušenie vodíka

Bezpečný proces sušenia na výrobu palivových článkov
Ak má byť energetická transformácia úspešná, musí sa používanie fosílnych palív ešte viac obmedziť. V tejto súvislosti sa veľa diskutuje o vodíku ako náhrade plynu a ropy. Je možné ho využiť mnohými spôsobmi a už teraz sa považuje za zdroj energie budúcnosti. Ako sa rozširujú riešenia pre e-mobilitu a ďalšie energeticky náročné oblasti, vodík sa dostáva pod špeciálnu kontrolu.

V porovnaní s vozidlami poháňanými elektrickými batériami.

Vozidlá na palivové články, ktoré prepravujú vodík uložený v nádržiach, sú ľahšie a dosahujú výrazne vyššie dojazdy. Posledný faktor je dôležitý aj pre lietadlá na krátke vzdialenosti a železničnú dopravu, kde prvé vlaky poháňané palivovými článkami už dosahujú dolet až 1000 km. V súčasnosti je elektrifikovaných len asi 60 percent nemeckej železničnej siete. Zvyšných 40 percent, teda približne 13,000 km, môžu využívať len dieselové lokomotívy. Na týchto tratiach, vo vidieckych oblastiach, kde je veľa osobných vlakov, by sa v budúcnosti mohlo vypustiť až o 500 000 ton CO2 menej. Vodík môže tiež účinne prispieť k zníženiu priemyselných emisií CO2. Energeticky náročné odvetvia budú môcť v budúcnosti vyrábať vodík nákladovo efektívne zo stacionárnych elektrolyzérov poháňaných prebytočnou (alebo vlastnou) zelenou veternou alebo solárnou energiou, ktorú je možné dočasne skladovať a podľa potreby opätovne použiť v jednotkách palivových článkov.

V rámci procesného reťazca výroby palivových článkov.

Rehm ponúka inovatívne sušiace systémy. Tie sa používajú na výrobu PEM článkov – takzvaných nízkoteplotných palivových článkov – a vysokoteplotných palivových článkov na báze keramických (SOFC) alebo kovových (MSC) membránových materiálov. Palivové články sú umiestnené v bipolárnej doske, ktorá utesňuje reakciu, rozdeľuje tok plynu a oxidantov a zbiera vytvorený elektrický prúd. Aby sa dosiahol celkový požadovaný výkon, dosky sú zostavené do stohov.
Výroba membránovej jednotky aj bipolárnej dosky zahŕňa procesy nanášania s použitím materiálov na báze rozpúšťadiel, ktoré musia byť bezpečne a spoľahlivo vysušené. Ako technologický líder v oblasti tepelných systémov – najmä systémov, ktoré spĺňajú požiadavky na flexibilné sušenie – Rehm ponúka prispôsobené riešenia na rozšírenie týchto nových procesov od štádia prototypu alebo laboratória až po industrializované, automatizované výrobné prostredie, čím je výroba palivových článkov pripravená na sériovú výrobu. výroby.

Optimálny proces sušenia pre bezpečné a spoľahlivé výsledky
Optimálny tepelný manažment Rehm Drying System pomocou horných a dolných ohrievačov pracuje s infračerveným žiarením (IR) a/alebo konvekciou na spoľahlivé sušenie širokej škály materiálov. Implementáciou týchto dvoch procesov prenosu tepla sú systémy optimálne navrhnuté na spracovanie náterových materiálov, ktoré obsahujú rozpúšťadlá. Výnimočná tepelná izolácia vykurovacích zón a individuálne nastaviteľné teploty umožňujú optimálne profilovanie vašich procesov sušenia – dokonale prispôsobené požiadavkám výroby palivových článkov.

Konvekčné sušenie
Pri sušení pomocou konvekčného procesu sa procesná atmosféra ohrieva pomocou teplovzdušného ventilátora a následne prúdi na komponenty. Vyhrievacie prvky sú pripevnené nad a pod dopravným systémom. Rýchlosti prúdenia horných a dolných vykurovacích zón sú individuálne nastaviteľné, aby sa zabezpečilo rovnomerné zahrievanie zostavy. Tým sa zabráni pnutiu materiálu.

Kombinovaný proces ohrevu s IR
Pri kombinovanom vykurovacom procese sa teplo odovzdáva infračerveným žiarením, ktoré je podporované centrálnym konvekčným vykurovaním. Všetky vykurovacie komory sú vybavené vysokovýkonnými IR žiaričmi. IR žiarenie preniká do dosky plošných spojov a vytláča rozpúšťadlá z interiéru. To umožňuje rýchlejší a efektívnejší proces sušenia. Pre dodatočnú konvekciu je možné vopred nastaviť objemový prietok. Vykurovacia základňa všetkých IR žiaričov môže byť vybavená aj sklenenými krytmi na ochranu pred znečistením a na uľahčenie čistenia.

Výfukový systém a integrované odsávanie
Výfukový systém zabezpečuje okrem iného bezpečnú extrakciu rozpúšťadiel. Príslušné mechanizmy sú pripojené k vstupu a výstupu procesnej komory a vložené medzi ohrievacie zóny. Procesný odpadový vzduch je privádzaný priamo do odsávacieho systému budovy cez ventilátor. Látky, ktoré sa majú vytvrdzovať, a uvoľňované výfukové produkty určujú extrakčný objem. Funkcia extrakcie je monitorovaná snímačom tlaku. V prípade problému sa ohrev automaticky vypne a prítok nových komponentov sa zastaví. Tým sa zabráni vzniku akýchkoľvek horľavých zmesí plynov v systéme.

So svojím rozsiahlym portfóliom sušiacich systémov od kontinuálnych sušičiek v rôznych prevedeniach až po zásobníkové sušičky na priestorovo úsporné sušenie viacerých dielov súčasne je Rehm spoľahlivým partnerom pre vašu výrobu palivových článkov.

Hoci dodávka energie na báze vodíka dnes ešte nie je konkurencieschopná, zmení sa to. Politická ochota tak urobiť existuje a technológie sú na štartovacích blokoch. Voith pokrýva kľúčové oblasti hodnotového reťazca vodíka – od výroby po prepravu, skladovanie a používanie.

Výroba vodíka prostredníctvom vodnej energie
Okrem kolísavých typov výroby, ako je veterná a solárna energia, existuje medzi obnoviteľnými zdrojmi energie „skrytý šampión“, ktorý sa ideálne hodí na výrobu zeleného vodíka: vodná energia. Je absolútnym lídrom medzi trvalo udržateľnými formami výroby energie, pričom generuje 64 percent zelenej energie. Táto osvedčená, predvídateľná a cenovo konkurencieschopná technológia tak zohráva dôležitú úlohu pri prechode energie.
Tieto výhody možno využiť na výrobu zeleného vodíka. Na jednej strane je sladká voda – surovina na výrobu H2 – k dispozícii vo veľkých množstvách priamo na mieste. Na druhej strane, vodné elektrárne majú extrémne dlhú životnosť až 40 rokov, kým nie sú potrebné prvé modernizácie. Ale kľúčovú úlohu zohráva aj bezkonkurenčne vysoká účinnosť cez 90 percent v moderných závodoch a nepretržitá prevádzka. Predovšetkým prietokové elektrárne, z ktorých niektoré majú viac ako 6,{6}} hodín plného zaťaženia ročne, ponúkajú ideálny základ pre elektrolýzne elektrárne na výrobu vodíka pri relatívne nízkych nákladoch. Voith je popredným dodávateľom vodnej energie.

Doprava cez vodíkové potrubia
Potrubia sú jedným zo spôsobov prepravy vyrobeného vodíka do vodíkových čerpacích staníc alebo priemyselných podnikov. Celosvetová sieť vodíkových potrubí zatiaľ meria okolo 4 300 km. V budúcnosti sa bude infraštruktúra ďalej rozširovať, a to aj prostredníctvom projektov financovaných z verejných zdrojov, ako je napríklad „Európska vodíková chrbtica“. Do roku 2040 bude v rámci európskeho projektu položených až 53,000 km potrubia celkovo v 28 krajinách.

Skladovanie vo vysokotlakových vodíkových nádržiach
Aby sa vodík mohol používať na palube vozidla, musí sa skladovať v menších množstvách. To sa dosahuje pomocou špeciálne vyvinutých zásobníkov plynu. Tie musia spĺňať vysoké bezpečnostné štandardy, pretože sú plnené vysoko horľavým vodíkom až do 700 barov. Najmä v prípade vodíkových vozidiel, či už ide o vodíkové palivové články alebo vodíkové spaľovacie motory, musia byť takéto nádrže schopné odolať aj nehodám. Kvôli týmto faktorom sú zásobníky plynu jedným z najnáročnejších systémových komponentov vo vozidlách na vodík.

Využitie pomocou vodíkových palivových článkov
Elektrolýza, ktorá predtým oddeľovala vodík a kyslík, sa musí obrátiť, aby sa z vodíka uvoľnila energia. Vodík z vodíkovej nádrže reaguje so vzdušným kyslíkom za vzniku vody ako „čistého“ odpadového produktu. Tento proces prebieha v palivovom článku: Počas chemickej reakcie na anóde a katóde sa chemická energia premieňa na elektrickú energiu.

Komponenty pre vodíkovo-elektrickú hnaciu sústavu
Bez ohľadu na to, či je elektrická energia generovaná vodíkovými palivovými článkami alebo pochádza iba z batérie v čisto elektrických vozidlách, musí byť premenená na kinetickú energiu na kolese prostredníctvom elektrického pohonu.

Produkty sa predávajú vo všetkých regiónoch Číny a vyvážajú sa do krajín po celom svete. Predávali sa vo viac ako 20 krajinách a regiónoch vrátane Spojených štátov, Nemecka, Maroka, Kene, Saudskej Arábie, Vietnamu, Alžírska, Indie, Tanzánie a Taiwanu. Úspešne poskytli známe podniky, ako sú China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group a ďalšie známe podniky. Existuje mnoho staníc na hydrogenáciu zeleného vodíka, ako sú Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming atď., ktoré poskytujú zelené projekty a projekty na výrobu vodíka.