Usage hydrogen

Producción de Hidrógeno

Soluciones Energizadas: Sistemas avanzados de tuberías de polímeros para tratamiento de agua ultrapura y para tecnologías de electrólisis de vanguardia para producir hidrógeno verde.

Logra Alta Pureza a Través de Sistemas de Tuberías de Polímeros

El hidrógeno verde se produce aprovechando energía limpia de fuentes renovables, como la 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 someterse a purificación utilizando procesos estándar de ósmosis inversa, lo que a menudo requiere pasos adicionales de desionización para eliminar cualquier ion restante. Contribuimos a estas aplicaciones con nuestras soluciones en el transporte de agua desionizada para escalar la producción mientras se reduce 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 procesada pura en entornos industriales. Eliminan 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 ofrece soluciones completas de sistemas de tuberías de alta calidad, que brindan la máxima flexibilidad, garantizando una operación segura de la planta con un tiempo de actividad máximo.

Ósmosis Inversa

La tecnología de Ósmosis Inversa es un método de filtrado mediante 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 sencillo.

Más Información Hydrogen_Water_Treatment_Website_900x450px

Tecnologías Combinadas

El tratamiento de agua para la electrólisis, específicamente para lograr calidad ultrapura, implica un pretratamiento dependiente de la fuente seguido de diversos pasos de pulido. Estos pasos van desde el ablandamiento hasta la desionización, abordando problemas como el contenido de iones, dureza, TOC, sílice y gases. La ósmosis inversa (OI) elimina eficazmente iones y moléculas, mientras que un paso final de desionización asegura conductividades bajas. El tratamiento continuo es esencial para electrolizadores como PEM y AEM, que requieren pulidores internos secundarios para una mayor durabilidad.

Aplicaciones de Electrolizadores: Soluciones para Todos

Electrolizador Alcalino

Utilizando una solución de electrólito 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, cátodo y membrana. Estas celdas suelen estar dispuestas en serie para producir hidrógeno y oxígeno simultáneamente. La aplicación de corriente hace que los iones hidróxido se muevan a través del electrólito, produciendo gas de hidrógeno en el lado del cátodo y gas de oxígeno en el ánodo.

Electrolizador de Membrana de Intercambio de Protones

Los electrolizadores de Membrana de Intercambio de Protones (PEM) emplean una membrana de intercambio de protones y un electrolito polimérico sólido. El agua se divide en hidrógeno y oxígeno al aplicar una corriente, con los protones de hidrógeno pasando a través de la membrana para formar gas de hidrógeno en el lado del cátodo. La eficiencia y la 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 de Aniones

El Electrolizador de Membrana de Intercambio de Aniones (AEM), un método de electrólisis de baja temperatura, utiliza una AEM polimérica y electrodos económicos en un ensamblaje de membrana y electrodo. La mitad anódica contiene un electrolito de KOH diluido, mientras que la mitad catódica, sin líquido, produce hidrógeno a partir del agua que permea la membrana. El oxígeno se libera del lado anódico.

Hidrógeno

Desalinización

El agua de mar ofrece una gran promesa como fuente de agua 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 mediante la entrega de soluciones prefabricadas de última generación, como skids totalmente probados a presión según sus requisitos. Gracias a talleres de prefabricación estratégicamente posicionados en todo el mundo, los clientes disfrutan de ahorros en costos y tiempo, garantizando al mismo tiempo la confiabilidad del sistema con nuestra calidad probada y certificada.

Preguntas Frecuentes

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

En el ecosistema del hidrógeno verde, los electrolizadores se encuentran en primera línea, empleando la electrólisis para dividir el agua en átomos de hidrógeno y oxígeno, lo que requiere energía eléctrica. Nuestros sistemas de tuberías plásticas están diseñados de manera experta para soportar el transporte suave y el enfriamiento eficiente de fluidos y gases, componentes críticos de esta operación. Estamos comprometidos con mejorar la longevidad y la 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 con 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. Normalmente, 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, lo que resulta en 163 a 200 l/h de agua ultrapura por MW de capacidad de electrólisis.1 

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

Enlace de origen: 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, medida típicamente en microSiemens (µS/cm). SYGEF PVDF HP surge como la opción preferida para aplicaciones de alta pureza debido a su resistencia mecánica y química excepcional. Este sistema se produce meticulosamente bajo condiciones de sala limpia ISO Clase 5 (100), garantizando pureza absoluta y cumplimiento con rigurosas normas industriales.

Además de SYGEF para otras calidades de agua, PROGEF PP-H destaca como la opción óptima. Este sistema de tuberías de polipropileno (PP) ofrece resistencia química y durabilidad incomparables, lo que lo hace 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 al impacto, abrasión y a una amplia gama de productos químicos. Esto impacta positivamente en la eficiencia general y 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 tuberías de polímero en las aplicaciones de hidrógeno de GF Piping Systems?

GF Piping Systems emplea varias tecnologías avanzadas de unión 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 para. 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 tuberías de gran diámetro. La fusión a tope une dos piezas termoplásticas, típicamente tuberías, calentando sus extremos hasta que se funden y luego presionándolos juntos para formar una junta fuerte y a prueba de fugas.
  • Electrofusión: Utilizando un equipo ligero, la electrofusión brinda un proceso semiautomático para una operación más sencilla. Ofrece almacenamiento de datos de soldadura para rastreabilidad y soporta flujos de trabajo personalizados, asegurando un fuerte control de calidad durante el ensamblaje. La electrofusión une tuberías termoplásticas usando accesorios especiales con elementos calefactores eléctricos.
  • Fusión por infrarrojos: Las máquinas de fusión IR funden componentes sin contacto, evitando la contaminación y el pegado del calentador. El cordón de soldadura mínimo asegura un buen flujo y aumenta los pasajes de tubería. Estas máquinas funcionan con materiales como PVDF, ECTFE, PP gris, PP-n, PE100, y PFA, cubriendo dimensiones de 20 mm a 400 mm.

Descubre nuestras tecnologías de unión.

Georg Fischer Piping Systems Ltd

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