Usage hydrogen

Production d'hydrogène

Solutions Énergisantes : Systèmes de tuyauterie en polymère avancés pour le traitement d'eau ultra-pure et pour les technologies de pointe des électrolyseurs pour produire de l'hydrogène vert.

Obtenez une pureté optimale avec des systèmes de tuyauterie en polymère.

L'hydrogène vert est produit en exploitant l'énergie propre provenant de sources renouvelables, telles que l'énergie solaire, éolienne et hydraulique, puis en utilisant l'électrolyse pour diviser l'eau en deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. L'eau destinée à l'électrolyse subit généralement une purification en utilisant des processus standard d'osmose inverse, nécessitant souvent des étapes supplémentaires de déionisation pour éliminer tout ion restant. Nous contribuons à ces applications avec nos solutions dans le transport d'eau déionisée pour augmenter la production tout en réduisant le coût en capital de l'hydrogène vert dans son ensemble.

Applications de traitement de l'eau pour de l'eau ultra pure

Échange d'ions

L'échangeur d'ions garantit la production d'eau de processus pure dans des environnements industriels. Ils éliminent les ions indésirables à travers des billes de résine sélectives et les régénèrent pendant le processus. La construction compacte des installations d'échange d'ions nécessite diverses solutions de tuyauterie et composants. GF Piping Systems propose des solutions complètes de systèmes de tuyauterie de haute qualité, offrant une flexibilité maximale tout en assurant un fonctionnement d'installation entièrement sécurisé avec un temps de fonctionnement maximal.

Osmose inverse

La technologie d'osmose inverse est une méthode de filtration par laquelle l'eau contaminée passe à travers une membrane très fine sous haute pression et élimine presque toute la pollution de l'eau, tels que les minéraux, les bactéries et autres particules. Basée sur la porosité sélective d'une membrane semi-perméable, les impuretés seront éliminées d'un liquide sous pression. Comme ce processus ne nécessite aucun produit chimique supplémentaire, la consommation d'énergie est faible et la manipulation est facile.

En savoir plus Hydrogen_Water_Treatment_Website_900x450px

Technologies combinées

Le traitement de l'eau pour l'électrolyse, spécifiquement pour atteindre une qualité ultrapure, implique un prétraitement dépendant de la source suivi de diverses étapes de polissage. Ces étapes vont de l'adoucissement à la déionisation, abordant des problématiques telles que la teneur en ions, la dureté, le COVT, le silice et les gaz. L'osmose inverse (RO) élimine efficacement les ions et molécules, tandis qu'une étape ultime de déionisation garantit de faibles conductivités. Un traitement continu est essentiel pour les électrolyseurs comme les PEM et les AEM, nécessitant des polisseurs de circuit interne pour une longévité.

Applications d'électrolyseur : Des solutions pour tous

Électrolyseur alcalin

En utilisant une solution électrolytique liquide telle que l'hydroxyde de potassium ou l'hydroxyde de sodium mélangé à de l'eau, les électrolyseurs alcalins (AEL, atmosphériques) génèrent de l'hydrogène dans des cellules composées d'une anode, d'une cathode et d'une membrane. Ces cellules sont généralement disposées en série pour produire de l'hydrogène et de l'oxygène simultanément. L'application du courant incite les ions hydroxyde à se déplacer à travers l'électrolyte, produisant du gaz d'hydrogène du côté cathode et du gaz d'oxygène du côté anode.

Électrolyseur à Membrane Échangeuse de Protons

Les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) utilisent une membrane d'échange de proton et un électrolyte polymère solide. L'eau se divise en hydrogène et en oxygène lors de l'application d'un courant, les protons d'hydrogène passant à travers la membrane pour former de l'hydrogène du côté cathode. L'efficacité et la durée de vie de l'électrolyse à membrane échangeuse de protons dépendent significativement de la qualité de l'eau d'entrée. Une eau de haute pureté est cruciale pour des performances optimales.

Électrolyseur à Membrane Échangeuse d'Anions

L'électrolyseur à membrane échangeuse d'anions (AEM), une méthode d'électrolyse à basse température, utilise une membrane anionique polymère et des électrodes économiques dans un ensemble électrode-membrane. La moitié anodique contient un électrolyte KOH dilué, tandis que la moitié cathodique, sans liquide, produit de l'hydrogène à partir de l'eau qui pénètre dans la membrane. L'oxygène est libéré du côté anodique.

Hydrogène

Dessalement

L'eau de mer offre une immense promesse en tant que source d'eau pour la production d'hydrogène vert. Nos technologies de pointe permettent le dessalement de l'eau de mer pour produire de l'eau purifiée grâce à plusieurs processus de traitement. Nous aidons nos clients à atteindre des jalons de projet sur site en fournissant des solutions de préfabrication de pointe, telles que des patins entièrement testés sous pression selon leurs besoins. Grâce à des ateliers de préfabrication stratégiquement positionnés dans le monde entier, les clients bénéficient d'économies de coûts et de temps tout en garantissant la fiabilité du système avec notre qualité prouvée et certifiée.

FAQ

Comment est généré l'hydrogène vert, et quelle est l'importance des systèmes de tuyauterie en plastique dans sa production ?

Dans l'écosystème de l'hydrogène vert, les électrolyseurs sont en première ligne, utilisant l'électrolyse pour diviser l'eau en atomes d'hydrogène et d'oxygène, nécessitant de l'énergie électrique. Nos systèmes de tuyauterie en plastique sont conçus de manière experte pour soutenir le transport fluide et le refroidissement efficace des fluides et des gaz, composants critiques de cette opération. Nous nous engageons à améliorer la longévité et la résilience des électrolyseurs avec nos solutions innovantes non corrosives, réduisant efficacement les temps d'arrêt et atténuant ainsi de manière significative l'impact économique lorsque l'hydrogène parcourt la chaîne de valeur.

Comment l'eau contribue-t-elle à l'économie de l'hydrogène ?

L'eau est au cœur de l'économie de l'hydrogène, alimentant le processus crucial de production d'hydrogène par électrolyse.

Production d'hydrogène :
Quand l'eau (H₂O) est divisée par un courant électrique, elle devient simplement de l'hydrogène (H₂) et de l'oxygène (O₂). L'oxygène est un sous-produit qui peut offrir des utilisations industrielles supplémentaires et des opportunités pour des pratiques d'économie circulaire.

Consommation d'eau : 
L'électrolyse pour produire de l'hydrogène vert est intensive en eau, nécessitant environ neuf litres par kilogramme d'hydrogène produit. Typiquement, les électrolyseurs consomment 45 à 55 kWh par kg d'hydrogène, équivalant à 0,16 à 0,2 l d'eau ultrapure par kWh, ce qui se traduit par 163 à 200 l/h d'eau ultrapure par MW de capacité d'électrolyseur.1 

1.Henrik Tækker MadsenWater (Oct 2022), Traitement de l'eau pour l'hydrogène par EUROWATER, une entreprise du groupe Grundfos.

Lien vers la source : Traitement de l'eau pour l'hydrogène vert : ce que vous devez savoir (hydrogentechworld.com)

Quels matériaux polymères sont adaptés pour le transport d'eau ultrapure ?

Dans le domaine de la génération d'eau ultrapure, le choix des matériaux dépend de la qualité de l'eau désirée, généralement mesurée en microSiemens (µS/cm). Le SYGEF PVDF HP émerge comme le choix privilégié pour les applications haute pureté en raison de sa résistance mécanique et chimique exceptionnelle. Ce système est produit avec soin dans des conditions de salle blanche ISO de classe 5 (100), garantissant une pureté absolue et une conformité aux normes industrielles rigoureuses.

Outre le SYGEF pour d'autres qualités d'eau, le PROGEF PP-H se distingue comme le choix optimal. Ce système de tuyauterie en polypropylène (PP) offre une résistance chimique et une durabilité inégalées, le rendant adapté à une large gamme d'applications. 

Plus spécifiquement, notre système PROGEF (polypropylène) est exceptionnellement efficace. Il garantit une haute pureté en minimisant la contamination et résiste aux chocs, à l'abrasion et à une large gamme de produits chimiques. Cela impacte positivement l'efficacité globale et la durée de vie du système d'eau ultrapure et a donc un effet positif sur la durée de vie de la pile électrolyseur.

Pour déterminer le meilleur matériau pour vos besoins d'application spécifiques, nous recommandons de consulter un expert.

Quelles technologies sont couramment utilisées pour assembler des tuyaux en polymère dans les applications d'hydrogène de GF Piping Systems ?

GF Piping Systems utilise plusieurs technologies d'assemblage avancées pour les applications d'hydrogène, notamment la fusion par électrofusion, la fusion bout à bout et la fusion infrarouge (IR). Ces méthodes assurent des connexions sécurisées et étanches, essentielles pour. Ces technologies facilitent également une installation plus rapide et réduisent les coûts globaux du projet.

  • Fusion bout à bout : Cette méthode est connue pour sa simplicité et son automation, permettant une configuration rapide et un contrôle précis de la soudure. Elle est particulièrement efficace pour les tuyaux de gros diamètre. La fusion bout à bout assemble deux pièces thermoplastiques, généralement des tuyaux, en chauffant leurs extrémités jusqu'à ce qu'elles fondent, puis en les pressant ensemble pour former un joint solide et étanche.
  • Électrofusion : En utilisant un équipement léger, l'électrofusion fournit un processus semi-automatique pour une opération plus facile. Elle offre un stockage des données de soudure pour une traçabilité et supporte des flux de travail personnalisables, garantissant un contrôle qualité solide pendant l'assemblage. L'électrofusion assemble des tuyaux thermoplastiques à l'aide de raccords spéciaux avec des éléments chauffants électriques.
  • Fusion infrarouge : Les machines de fusion IR fondent les composants sans contact, empêchant la contamination et le collage du chauffage. Le cordon de soudure minimal assure un bon écoulement et augmente les passages de tuyaux. Ces machines fonctionnent avec des matériaux tels que le PVDF, l'ECTFE, le PP gris, le PP-n, le PE100 et le PFA, couvrant des dimensions de 20 mm à 400 mm.

Découvrez nos technologies d'assemblage.

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