Système de Cellule à Hydrogène à Membrane Échangeuse de Protons (PEM)

Les cellules à hydrogène PEM (membrane échangeuse de protons) sont mises en avant pour leur efficacité supérieure par rapport aux moteurs à combustion traditionnels et à certaines technologies de batteries. Voici une rapide comparaison : 

• Cellules à hydrogène PEM : Celles-ci atteignent des efficacités de 40 à 60 %, qui peuvent être portées à environ 85 % lorsque la chaleur perdue est utilisée dans des systèmes de cogénération. Elles offrent des temps de ravitaillement plus rapides et une densité énergétique plus élevée, les rendant bien adaptées aux applications nécessitant de plus longues ports et des temps de ravitaillement plus courts.*
• Moteurs à combustion : En général, ceux-ci n'atteignent que 25 à 30 % d'efficacité en raison de la perte de chaleur, les rendant moins efficaces et plus polluants.*
• Batteries : Les variantes lithium-ion affichent jusqu'à 90 % d'efficacité, tandis que les types plomb-acide atteignent l'efficacité des cellules à hydrogène PEM à environ 50 %. Les batteries excellent dans la conversion et le stockage d'énergie malgré des temps de recharge plus longs. Les cellules à hydrogène PEM excellent avec un mélange d'efficacité, de ravitaillement rapide, et de densité énergétique, les rendant idéales pour le transport et la production d'énergie où un ravitaillement rapide et une portée prolongée sont essentiels.*

GF Piping Systems améliore l'efficacité et la fiabilité des cellules à hydrogène PEM avec ses systèmes de tuyauterie en polypropylène avancés. 

*U.S: Department of ENERGY: Fiche d'information sur les technologies des cellules à hydrogène (energy.gov) Bureau des technologies de l'hydrogène et des piles à hydrogène | Département de l'Énergie.

Un système de cellule à hydrogène PEM (membrane échangeuse de protons) est constitué de plusieurs composants critiques qui travaillent ensemble pour convertir l'hydrogène et l'oxygène en électricité. Les composants clés comprennent :

• Assemblage Électrode Membrane (AEM) : Le cœur où se produisent les réactions électrochimiques.
• Plates bipolaires : Distribuent les gaz sur l'AEM et collectent le courant généré.
• Couches de diffusion de gaz (GDLC) : Assurent une distribution homogène des gaz vers l'AEM.
• Systèmes de refroidissement : Gèrent la chaleur pour maintenir des performances optimales.

Approvisionnement en Médias 

• Approvisionnement en Oxygène : Habituellement de l'air.
  Conditions : Fournies à pression et température ambiantes.
  Concentration : Environ 21 % de l'air, suffisant pour le fonctionnement.
• Approvisionnement en Hydrogène :
  Pression : Varie généralement de 1,5 à 3 bars.
  Température : Environ 20-30°C.
  Pureté : Les concentrations requises doivent souvent être supérieures à 99,99 % pour éviter la contamination et garantir un fonctionnement efficace. *

Les systèmes avancés de tuyauterie en polypropylène de GF Piping Systems (PROGEF Standard et PROGEF Plus) sont méticuleusement conçus pour répondre à ces exigences strictes, garantissant la livraison sécurisée et efficace de l'hydrogène et de l'oxygène. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. Progrès récents sur les cellules à hydrogène PEM : Des matériaux clés à l'assemblage électrode membrane. Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

La commercialisation des cellules à hydrogène PEM progresse régulièrement, avec des applications dans le transport, la production d'énergie stationnaire et l'alimentation portable. L'hydrogène est généralement fourni dans des cylindres haute pression, typiquement à 350 à 700 bars. GF Piping Systems soutient cette infrastructure en fournissant des composants pour des réservoirs de type IV, fabriqués à partir de matériaux composites avec un liner intérieur pour garantir des propriétés barrier au gaz et résister à haute pression. Nos produits garantissent le stockage et le transport sûrs et fiables de l'hydrogène, facilitant l'adoption plus large des cellules à hydrogène PEM.

Consultez notre offre pour les composants de liner intérieur pour des réservoirs de type IV fabriqués en grades PA ou PE sur notre page d'utilisation de l'hydrogène.

Les systèmes de surveillance dans les cellules à hydrogène PEM nécessitent des débitmètres, des capteurs de pression et des capteurs de température précis pour garantir des performances optimales et la sécurité. Ces instruments surveillent l'approvisionnement en hydrogène, en oxygène et en réfrigérant, garantissant qu'ils sont livrés aux bons débits, pressions et températures. Nous proposons une gamme complète de capteurs et d'équipements de surveillance conçus pour des mesures précises et fiables. Nos solutions aident à maintenir le bon fonctionnement des systèmes de cellules à hydrogène PEM, améliorant l'efficacité, la sécurité et la longévité.

Pour plus d'informations, accédez à notre portefeuille de produits de mesure et de contrôle :

• Débitmètres
• Capteurs de température
• Capteurs de pression
  
• Capteurs de Conductivité
• Systèmes de Transmetteurs et de Contrôleurs 

Nous sommes dédiés à soutenir l'économie de l'hydrogène avec des solutions spécialisées, depuis la planification initiale et le choix des matériaux jusqu'à la livraison et l'installation de composants de haute qualité. Notre expertise garantit que vos systèmes de cellules à hydrogène PEM fonctionnent à des performances et à une fiabilité optimales.