Usage hydrogen

Producción de Hidrógeno

Soluciones Energizadas: Sistemas de tuberías de polímero avanzados para el tratamiento de agua ultrapura y para tecnologías de electrolizadores de vanguardia para producir hidrógeno verde.

Logre Alta Pureza a Través de Sistemas de Tuberías de Polímero

El hidrógeno verde se produce aprovechando energía limpia de fuentes renovables, como solar, eólica e hidroeléctrica, y luego empleando la electrólisis para dividir el agua en dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. El agua destinada a la electrólisis suele pasar por un proceso de purificación utilizando procesos estándar de ósmosis inversa, a menudo requiriendo pasos adicionales de desionización para eliminar los iones restantes. Contribuimos a estas aplicaciones con nuestras soluciones en el transporte de agua desionizada para incrementar la producción y al mismo tiempo reducir el costo de capital del hidrógeno verde en general.

Aplicaciones de Tratamiento de Agua para Agua Ultra Pura

Intercambio Iónico

El intercambiador iónico asegura la producción de agua de proceso pura en entornos industriales. Eliminan los iones no deseados a través de resinas selectivas y los regeneran durante el proceso. La construcción compacta de las plantas de intercambio iónico requiere diversas soluciones de tuberías y componentes. GF Piping Systems provee soluciones completas de sistemas de tuberías de alta calidad, ofreciendo la máxima flexibilidad, garantizando al mismo tiempo un funcionamiento seguro de la planta con una máxima disponibilidad.

Ósmosis Inversa

La tecnología de Ósmosis Inversa es un método de filtrado por el cual el agua contaminada pasa a través de una membrana muy fina bajo alta presión y elimina casi toda la contaminación del agua, como minerales, bacterias y otras partículas. Basado en la porosidad selectiva de una membrana semipermeable, las impurezas se eliminan de un líquido presurizado. Dado que este proceso no requiere productos químicos adicionales, el consumo de energía es bajo y su manejo es fácil.

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Tecnologías Combinadas

El tratamiento de agua para la electrólisis, específicamente para lograr calidad ultra pura, implica un pretratamiento dependiente de la fuente seguido de diversos pasos de pulido. Estos pasos van desde el ablandamiento hasta la desionización, abordando cuestiones como contenido de iones, dureza, TOC, sílice y gases. La ósmosis inversa (RO) elimina eficazmente iones y moléculas, mientras que un paso final de desionización garantiza bajos niveles de conductividad. El tratamiento continuo es esencial para electrolizadores como PEM y AEM, que requieren pulidores de flujo lateral internos para su longevidad.

Aplicaciones de Electrolizadores: Soluciones para Todos

Electrolizador Alcalino

Utilizando una solución de electrolito líquido como hidróxido de potasio o hidróxido de sodio mezclado con agua, los electrolizadores alcalinos (AEL, atmosféricos) generan hidrógeno en celdas compuestas por un ánodo, un cátodo y una membrana. Estas celdas se suelen disponer en serie para producir hidrógeno y oxígeno simultáneamente. La aplicación de corriente estimula a los iones hidróxido a moverse a través del electrolito, produciendo gas de hidrógeno en el lado del cátodo y gas de oxígeno en el ánodo.

Electrolizador de Membrana de Intercambio Protonico

Los electrolizadores de Membrana de Intercambio Protonico (PEM, por sus siglas en inglés) utilizan una membrana de intercambio de protones y un electrolito polimérico sólido. El agua se divide en hidrógeno y oxígeno al aplicar corriente, con protones de hidrógeno pasando a través de la membrana para formar gas de hidrógeno en el lado del cátodo. La eficiencia y vida útil de la electrólisis PEM dependen significativamente de la calidad del agua de entrada. El agua de alta pureza es crucial para un rendimiento óptimo.

Electrolizador de Membrana de Intercambio Aniónico

El Electrolizador de Membrana de Intercambio Aniónico (AEM, por sus siglas en inglés), un método de electrólisis de baja temperatura, utiliza una AEM polimérica y electrodos rentables en un conjunto de membrana y electrodos. La mitad anódica contiene un electrolito de KOH diluido, mientras que la mitad catódica, sin líquido, produce hidrógeno a partir del agua que atraviesa la membrana. El oxígeno se libera desde el lado anódico.

Hidrógeno

Desalinización

El agua de mar promete ser una fuente prometedora para la producción de hidrógeno verde. Nuestras tecnologías de vanguardia permiten la desalinización del agua de mar para generar agua purificada a través de varios procesos de tratamiento. Ayudamos a nuestros clientes a alcanzar hitos del proyecto en el lugar entregando soluciones de prefabricación de última generación, como skids completamente probados a presión según sus requisitos. Gracias a talleres de prefabricación estratégicamente posicionados en todo el mundo, los clientes disfrutan de ahorros de costos y tiempo al mismo tiempo que garantizan la fiabilidad del sistema con nuestra calidad comprobada y certificada.

Preguntas Frecuentes

¿Cómo se genera el hidrógeno verde y cuál es la importancia de los sistemas de cañerías de plástico en su producción?

En el ecosistema del hidrógeno verde, los electrolizadores ocupan un lugar destacado, empleando la electrólisis para dividir el agua en átomos de hidrógeno y oxígeno, lo que requiere energía eléctrica. Nuestros sistemas de cañerías de plástico están diseñados expertamente para apoyar el flujo y enfriamiento eficientes de fluidos y gases, componentes críticos de esta operación. Estamos comprometidos a mejorar la longevidad y resistencia de los electrolizadores con nuestras innovadoras soluciones no corrosivas, minimizando efectivamente el tiempo de inactividad y, por lo tanto, mitigando significativamente el impacto económico a medida que el hidrógeno avanza a lo largo de la cadena de valor.

¿Cómo contribuye el agua a la economía del hidrógeno?

El agua es el corazón de la economía del hidrógeno, impulsando el crucial proceso de producción de hidrógeno a través de la electrólisis.

Producción de hidrógeno:
Cuando el agua (H₂O) se divide por una corriente eléctrica, simplemente se convierte en hidrógeno (H₂) y oxígeno (O₂). El oxígeno es un subproducto que puede ofrecer usos industriales adicionales y oportunidades para prácticas de economía circular.

Consumo de agua:
La electrólisis para producir hidrógeno verde es intensiva en agua, requiriendo alrededor de nueve litros por kilogramo de hidrógeno producido. Típicamente, los electrolizadores consumen de 45 a 55 kWh por kg de hidrógeno, lo que equivale a 0,16 a 0,2 l de agua ultrapura por kWh, resultando en 163 a 200 l/h de agua ultrapura por MW de capacidad del electrolizador.

1. Henrik Tækker MadsenWater (Oct 2022), Tratamiento de agua para hidrógeno por EUROWATER, una empresa de Grundfos.

Fuente:Tratamiento de agua para hidrógeno verde: lo que necesitas saber (hydrogentechworld.com)

¿Qué materiales poliméricos son adecuados para el transporte de agua ultrapura?

En el ámbito de la generación de agua ultrapura, la selección de materiales depende de la calidad de agua deseada, típicamente medida en microSiemens (µS/cm). SYGEF PVDF HP emerge como la opción preferida para aplicaciones de alta pureza debido a su excepcional resistencia mecánica y química. Este sistema se produce meticulosamente en condiciones de sala limpia ISO Clase 5 (100), garantizando una pureza absoluta y cumplimiento con rigurosos estándares industriales.

Además de SYGEF para otras calidades de agua, PROGEF PP-H se destaca como la elección óptima. Este sistema de cañerías de polipropileno (PP) ofrece una resistencia química y durabilidad incomparables, siendo adecuado para una amplia gama de aplicaciones.

Específicamente, nuestro sistema PROGEF (Polipropileno) es excepcionalmente efectivo. Garantiza alta pureza al minimizar la contaminación y es resistente a impactos, abrasiones y una amplia gama de productos químicos. Esto impacta positivamente en la eficiencia general y en la longevidad del sistema de agua ultrapura y, por lo tanto, tiene un efecto positivo en la vida útil del conjunto electrolizador.

Para determinar el mejor material para tus necesidades específicas de aplicación, recomendamos consultar con un experto.

¿Qué tecnologías se utilizan comúnmente para unir cañerías de polímero en las aplicaciones de hidrógeno de GF Piping Systems?

GF Piping Systems emplea varias tecnologías de unión avanzadas para aplicaciones de hidrógeno, incluyendo electrofusión, fusión a tope y fusión por infrarrojos (IR). Estos métodos aseguran conexiones seguras y a prueba de fugas esenciales. Estas tecnologías también facilitan una instalación más rápida y reducen los costos totales del proyecto.

  • Fusión a tope: Este método es conocido por su simplicidad y automatización, permitiendo una configuración rápida y un control preciso de la soldadura. Es especialmente efectivo para cañerías de gran diámetro. La fusión a tope une dos piezas termoplásticas, típicamente cañerías, calentando sus extremos hasta que se funden y luego presionándolos juntos para formar una junta fuerte y a prueba de fugas.
  • Electrofusión: Mediante un equipo liviano, la electrofusión proporciona un proceso semiautomático para una operación más sencilla. Ofrece almacenamiento de datos de soldadura para rastreabilidad y soporta flujos de trabajo personalizables, asegurando un fuerte control de calidad durante la unión. La electrofusión une cañerías termoplásticas utilizando accesorios especiales con elementos calefactores eléctricos.
  • Fusión por infrarrojos: Las máquinas de fusión IR derriten componentes sin contacto, evitando la contaminación y el pegado del calentador. El cordón de soldadura mínimo asegura un buen flujo y aumenta las pasadas de cañerías. Estas máquinas trabajan con materiales como PVDF, ECTFE, PP gris, PP-n, PE100 y PFA, cubriendo dimensiones desde 20 mm hasta 400 mm.

Descubre nuestras tecnologías de unión.

Georg Fischer Piping Systems Ltd

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