Usage hydrogen

Wasserstoffproduktion

Energiegeladene Lösungen: Fortschrittliche Polymerrohrleitungssysteme für die Reinstwasseraufbereitung und für modernste Elektrolyseur-Kerntechnologien zur nachhaltigen, grünen Wasserstofferzeugung.

Erreichen Sie hohe Reinheit

Grüner Wasserstoff wird durch die Nutzung sauberer Energie aus erneuerbaren Quellen wie Sonnen-, Wind- und Wasserkraft erzeugt. Wasser wird durch Elektrolyse in zwei Wasserstoff- und ein Sauerstoffatom gespalten. Das für die Elektrolyse vorgesehene Wasser wird in der Regel durch herkömmliche Entsalzungsverfahren gereinigt, wobei oft zusätzliche Deionisierungsschritte erforderlich sind, um alle verbleibenden Ionen zu entfernen. Wir tragen mit unseren Lösungen für den Transport von Reinstwasser zu diesen Anwendungen bei, um die Produktion zu steigern und gleichzeitig die Investitionskosten für grünen Wasserstoff insgesamt zu senken.

Wasseraufbereitung für Reinstwasser

Ionenaustauscher

Enthärtungs- und Entsalzungsanlagen sichern die Produktion von reinem, hochwertigem industriellen Prozesswasser. Ionenaustauscher können je nach Harztyp unterschiedliche Stoffe aus dem Wasser entfernen. Die kompakte Bauweise von Ionenaustauschanlagen erfordert verschiedene Rohrleitungslösungen und Komponenten. GF Piping Systems bietet Komplettlösungen von hochwertigen Rohrleitungssystemen an, die ein Maximum an Flexibilität ermöglichen und gleichzeitig einen absolut sicheren Anlagenbetrieb mit maximaler Betriebszeit sicher stellen.

Membranverfahren

Die Technologie der Umkehrosmose ist ein Membranverfahren und umfässt mehrere Filtrationstechniken, die alle auf Membranen mit ausgewählter Porosität basieren. Je nach Bedarf wird ein Verfahren mit einer Membran spezifischer Porengrösse ausgewählt um gelöste oder ungelöste Verunreinigungen aus der Flüssigkeit zu entfernen. Das Verfahren hat einen relativ geringen Energieverbrauch und die Handhabung ist recht einfach.

Erfahren Sie mehr Hydrogen_Water_Treatment_Website_900x450px

Kombinierte Technologien

Die Wasseraufbereitung für die Elektrolyse, insbesondere für die Reinigung von Wasser, umfasst eine Vorbehandlung, die durch das Ausgangswasser bestimmt wird, und einem finalen Reinigungsschritt. Je nach Elektrolyseurtechnologie sind die Aufbereitungsschritte verschieden, umfassen aber im Allgemeinen Behandlungen von der Enthärtung bis zur Deionisierung. Nach der Vorbehandlung des Rohwassers sind spezifische Grenzwerte bestimmter Stoffe zu berücksichtigen, um eine hochreine Wasserqualität zu erreichen, wie z.B. Leitfähigkeit, Härte, TOC (gesamter organischer Kohlenstoff), Kieselsäure und gelöste Gase.

Elektrolyseanwendungen: Lösungen für alle

Alkalischer Eletrolyseur

Alkalische Elektrolyseure (AEL, atmosphärisch) verwenden eine flüssige Elektrolytlösung wie Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid, die mit Wasser gemischt wird, und erzeugen Wasserstoff in Zellen, die aus einer Anode, einer Kathode und einer Membran bestehen. Diese Zellen sind in der Regel in Reihe geschaltet, um gleichzeitig Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen. Durch das Anlegen von Strom bewegen sich Hydroxidionen durch die Elektrolytlösung und erzeugen Wasserstoffgas auf der Kathodenseite und Sauerstoffgas auf der Anodenseite.

Protonenaustauschmembran-Elektrolyseur

Protonenaustauschmembran-Elektrolyseure (PEM) verwenden eine Protonenaustauschmembran und einen festen Polymerelektrolyten. Wasser spaltet sich bei Anlegen eines Stroms in Wasserstoff und Sauerstoff auf, wobei die Wasserstoffprotonen durch die Membran auf die Kathodenseite gelangen, um dort Wasserstoffgas zu bilden. Die Effizienz und Lebensdauer der PEM-Elektrolyse hängen entscheidend von der Qualität des zugeführten Wassers ab. Hochreines Wasser ist für optimale Leistung entscheidend.

Anionenaustauschmembran-Elektrolyseur

Der Anionenaustausch-Membran-Elektrolyseur (AEM), ein Niedertemperatur-Elektrolyseverfahren, verwendet polymere AEM- und kostengünstige Elektroden in einer Membranelektrodenanordnung. Die anodische Halbzelle enthält eine verdünnte KOH-Elektrolytlösung, während die kathodische Halbzelle ohne Flüssigkeit Wasserstoff aus Wasser erzeugt, das die Membran durchdringt. Der Sauerstoff wird auf der anodischen Seite freigesetzt. 

Wasserstoff

Meerwasserentsalzung

Meerwasser birgt ein enormes Potenzial als Wasserquelle für die grüne Wasserstoffproduktion. Unsere modernsten Technologien ermöglichen die Entsalzung von Meerwasser zur Erzeugung von gereinigtem Wasser durch mehrere Behandlungsprozesse. Wir helfen unseren Kunden, vor Ort Meilensteine zu erreichen, indem wir hochmoderne Vorfertigungslösungen anbieten, wie vollständig durchgetestete Skids gemäss ihren Anforderungen. Dank strategisch positionierter Vorfertigungswerkstätten weltweit profitieren Kunden von Kosteneinsparungen und Zeitersparnissen, und gewährleitsten gleichzeitig die Systemsicherheit mit unserer bewährten und zertifizierten Qualität.

Häufig gestellte Fragen

Wie wird grüner Wasserstoff erzeugt und welche Bedeutung haben Kunststoffrohrleitungssysteme?

Im grünen Wasserstoff-Ökosystem stehen Elektrolyseure an vorderster Front, die Elektrolyse in Kombination mit elektrischer Energie zur Aufteilung von Wasser in Wasserstoff- und Sauerstoffatome einsetzen. Unsere Kunststoffrohrsleitungssysteme sind fachmännisch konzipiert, um den reibungslosen Transport und die effiziente Kühlung von Flüssigkeiten und Gasen zu unterstützen, die wesentliche Komponenten dieses Vorgangs sind. Wir engagieren uns dazu, mit unseren innovativen korrosionsfreien Lösungen die Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit von Elektrolyseuren zu verbessern, um die Ausfallzeiten effektiv zu minimieren.

Wie trägt Wasser zur Wasserstoffwirtschaft bei?

Wasser steht im Mittelpunkt der Wasserstoffwirtschaft und treibt den entscheidenden Prozess der Wasserstoffproduktion durch Elektrolyse an.

Wasserstoffproduktion:
Wenn Wasser (H₂O) durch einen elektrischen Strom aufgespalten wird, entsteht einfach Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂). Der Sauerstoff ist ein Nebenprodukt, das zusätzliche industrielle Anwendungen und Möglichkeiten für Kreislaufprozesse bieten kann. 

Wasserverbrauch: 
Die Elektrolyse zur Produktion von grünem Wasserstoff ist wasserintensiv und erfordert etwa neun Liter pro Kilogramm produziertem Wasserstoff. Typischerweise verbrauchen Elektrolyseure 45–55 kWh pro kg Wasserstoff, was 0,16–0,2 l Reinstwasser pro kWh entspricht und zu 163–200 l/h Reinstwasser pro MW Elektrolyseurkapazität führt.1 

1.Henrik Tækker MadsenWasser (Okt 2022), Wasseraufbereitung für Wasserstoff von EUROWATER, einem Unternehmen der Grundfos-Gruppe.

Quellenlink: Wasseraufbereitung für grünen Wasserstoff: was Sie wissen müssen (hydrogentechworld.com)

Welche Polymermaterialien sind für den Transport von Reinstwasser geeignet?

In der Welt der Herstellung von Reinstwasser hängt die Materialauswahl von der gewünschten Wasserqualität ab, die typischerweise in Mikrosiemens (µS/cm) gemessen wird. SYGEF PVDF HP erweist sich als bevorzugte Wahl für Anwendungen mit hoher Reinheit aufgrund seiner aussergewöhnlichen mechanischen und chemischen Beständigkeit. Dieses System wird unter ISO Reinraumbedingungen der Klasse 5 (100) penibel hergestellt, wodurch absolute Reinheit und die Einhaltung strenger industrieller Standards gewährleistet sind.

Abgesehen von SYGEF für andere Wasserqualitäten zeichnet sich PROGEF
PP-H als optimale Wahl aus. Dieses Polypropylen (PP)-Rohrleitungssystem bietet eine gute chemische Beständigkeit und Haltbarkeit, was es für eine Vielzahl von Anwendungen eignet.

Speziell unser PROGEF (Polypropylen)-System ermöglicht hohe Reinheit durch Minimierung von Verunreinigungen und ist widerstandsfähig gegen Schläge, Abrieb und eine Vielzahl von Chemikalien. Dies beeinflusst die Gesamteffizienz und Lebensdauer des Systems für Reinstwasser positiv und hat somit eine positive Wirkung auf die Lebensdauer des Elektrolytstapels.

Um das beste Material für Ihre spezifischen Anwendungsbedürfnisse zu ermitteln, kontaktieren Sie einen unserer Experten.

Welche Technologien können verwendet werden, um Kunststoffrohrleitungssysteme von GF Piping Systems in Wasserstoffanwendungen zu verbinden?

GF Piping Systems setzt verschiedene fortschrittliche Verbindungstechnologien für Wasserstoffanwendungen ein, darunter Elektroschweissen, Stumpfschweissen und Infrarotschweissen. Diese Methoden ermöglichen sichere, technisch dichte Verbindungen. Diese Technologien erleichtern auch die schnellere Installation und reduzieren die Gesamtkosten des Projekts.

  • Stumpfschweissen: Diese Methode ist für ihre Einfachheit und Automatisierung bekannt, was eine schnelle Einrichtung und präzise Schweisskontrolle ermöglicht. Sie ist besonders effektiv für Grossrohre. Stumpfschweissen verbindet zwei Thermoplaststücke, in der Regel Rohre, indem ihre Enden erhitzt werden, bis sie schmelzen, und dann zusammengepresst werden, um eine starke, dichte Verbindung zu bilden.
  • Elektroschweissen: Mit leichtem Equipment ermöglicht das Elektroschweissen einen halbautomatischen Prozess für eine einfachere Bedienung. Es bietet die Speicherung von Schweissdaten zur Rückverfolgbarkeit und unterstützt anpassbare Workflows, die eine starke Qualitätskontrolle während des Verbindens gewährleisten. Elektroschweissen verbindet Thermoplastrohre mittels spezieller Armaturen mit elektrischen Heizelementen.
  • Infrarotschweissen: IR-Schweissmaschinen schmelzen Komponenten ohne Berührung, um Verschmutzung und Verkleben des Heizelements zu verhindern. Die minimale Schweissnaht sorgt für einen guten Durchfluss. Diese Maschinen arbeiten mit Materialien wie PVDF, ECTFE, PP-H, PP-n, PE100 und PFA und decken Dimensionen von 20 mm bis 400 mm ab.

Entdecken Sie unsere Verbindungstechnologien.

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