Production d'hydrogène

Solutions énergisées : Systèmes de tuyauterie en polymères avancés pour le traitement de l'eau ultrapure et pour les technologies de base des électrolyseurs de pointe pour la production durable d'hydrogène.

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Transporteur d'énergie verte

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 est généralement purifiée à l'aide de procédés standard d'osmose inverse, ce qui nécessite souvent des étapes supplémentaires de déionisation pour éliminer les ions restants. Nous contribuons à ces applications grâce à nos solutions de transport de l'eau déionisée qui permettent d'augmenter la production tout en réduisant le coût d'investissement de l'hydrogène vert dans son ensemble.

Avantages

Résistance à la corrosion

Les tuyaux en plastique préviennent le risque de contamination de la cheminée grâce à leurs propriétés anticorrosion, qui ont un impact positif sur les performances de la cheminée et influencent directement le coût de la molécule d'hydrogène.

Conception personnalisée

Les bibliothèques 3D, l'assistance technique et la préfabrication hors site permettent d'adapter les systèmes de tuyauterie à vos installations de production d'hydrogène, en affinant les conceptions pour réduire les coûts et la complexité tout en permettant une production évolutive.

Résistance chimique

Leur résistance chimique garantit une pureté élevée et constante de l'électrolyte et de l'hydrogène produit. Les systèmes de tuyauterie en polymère préservent la qualité de l'eau DI (déionisée) en réduisant au minimum la lixiviation (dissolution) des substances corrosives ou organiques et garantissent une qualité élevée de l'hydrogène produit.

Des partenariats solides

Nous établissons des partenariats solides à long terme au sein de l'écosystème de l'hydrogène. Notre objectif est de construire un réseau de partenaires efficace, où nous réunissons différents experts et stimulons de nouvelles idées et de nouveaux projets. En suivant l'approche "Design Thinking", nous apprenons de nos clients de manière efficace et efficiente afin d'accroître notre connaissance du marché et de résoudre les défis techniques et commerciaux à un stade très précoce.

Consommation d'eau ultra-pure

L'électrolyse de 9 kg d'eau ultrapure produit 1 kg d'hydrogène, calculé sur la base de la composition atomique de l'eau. En règle générale, les électrolyseurs consomment 45 à 55 kWh par kg d'hydrogène, ce qui équivaut à 0,16 à 0,2 l d'eau ultrapure par kWh, soit 163 à 200 l/h d'eau ultrapure par MW de capacité d'électrolyse.1

1 Henrik Tækker MadsenWater (Oct 2022), Water treatment for hydrogen by EUROWATER, a Grundfos company.

Traitement de l'eau

Les systèmes de tuyauterie en polymère ont prouvé leur durabilité et leur fiabilité inégalées, en fonctionnant de manière transparente dans des usines de microélectronique connues pour leurs exigences rigoureuses en matière d'eau ultrapure (UPW). Cela souligne la capacité exceptionnelle du processus de traitement de l'eau à produire de l'eau ultrapure répondant aux exigences de l'électrolyse. Nous proposons des produits couvrant l'ensemble du processus, du prétraitement de l'eau brute à la purification de l'eau ultrapure.

Notre solution

La production d'hydrogène vert par électrolyse nécessite une eau de qualité spécifique, en fonction du type d'électrolyseur, avec des niveaux d'impureté variables ayant un impact sur les coûts d'exploitation, l'efficacité et la durée de vie de la pile de cellules. Les systèmes de tuyauterie en polypropylène tels que notre gamme PROGEF offrent un excellent comportement de lessivage, réduisant le risque lié à la teneur en ions et permettant des taux de conductivité faibles, ce qui favorise une performance optimale du système d'électrolyse.

Traitement de l'eau

Échange d'ions

Les échangeurs d'ions assurent la production d'une eau de traitement pure dans les environnements industriels. Ils éliminent les ions indésirables grâce à des billes de résine sélectives et les régénèrent au cours du processus. La construction compacte des installations d'échange d'ions nécessite diverses solutions et composants de tuyauterie. GF Piping Systems fournit des solutions complètes de systèmes de tuyauterie de haute qualité, offrant une flexibilité maximale, tout en garantissant un fonctionnement entièrement sûr de l'installation avec un temps de fonctionnement maximal.

Osmose inverse

La technologie de l'osmose inverse est une méthode de filtrage par laquelle l'eau contaminée passe à travers une membrane très fine sous haute pression et élimine la quasi-totalité de la pollution de l'eau, telle que les minéraux, les bactéries et d'autres particules. Grâce à la porosité sélective d'une membrane semi-perméable, les impuretés sont éliminées d'un liquide sous pression. Ce procédé ne nécessitant pas de produits chimiques supplémentaires, la consommation d'énergie est faible et la manipulation est aisée.

Technologies combinées

Le traitement de l'eau pour l'électrolyse, en particulier pour obtenir une qualité ultra-pure, implique un prétraitement dépendant de la source, suivi de diverses étapes de polissage. Ces étapes vont de l'adoucissement à la déionisation, en passant par la teneur en ions, la dureté, le COT, la silice et les gaz. L'osmose inverse (OI) élimine efficacement les ions et les molécules, tandis qu'une étape finale de déionisation garantit une faible conductivité. Le traitement continu est essentiel pour les électrolyseurs tels que PEM et AEM, nécessitant des polisseurs de flux latéraux internes pour assurer la longévité.

Technologies des électrolyseurs

Les électrolyseurs sont au cœur du monde de l'hydrogène vert. Ils décomposent les molécules d'eau en atomes d'oxygène et d'hydrogène par un processus connu sous le nom d'électrolyse, qui nécessite de l'énergie électrique. Pour ce processus, des systèmes de tuyauterie en plastique transportent divers liquides et gaz et assurent le refroidissement des électrolytes et des gaz, par exemple. Pour rendre l'hydrogène vert plus abordable, nous soutenons la longévité des usines grâce à nos solutions anticorrosion afin d'éviter les temps d'arrêt, ce qui a un impact positif sur les coûts de cette petite molécule tout au long de la chaîne de valeur. 

Applications de l'électrolyseur

Electrolyseur alcalin

Utilisant une solution électrolytique liquide telle que l'hydroxyde de potassium ou l'hydroxyde de sodium mélangée à de l'eau, les électrolyseurs alcalins (AEL, atmosphériques) produisent 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 simultanément de l'hydrogène et de l'oxygène. L'application du courant incite les ions hydroxyde à se déplacer dans l'électrolyte, produisant de l'hydrogène gazeux du côté de la cathode et de l'oxygène gazeux du côté de l'anode.

Electrolyseur à membrane échangeuse de protons

Les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) utilisent une membrane échangeuse de protons et un électrolyte polymère solide. L'eau se divise en hydrogène et en oxygène sous l'effet d'un courant, les protons d'hydrogène traversant la membrane pour former de l'hydrogène gazeux du côté de la cathode. L'efficacité et la durée de vie de l'électrolyse PEM dépendent en grande partie de la qualité de l'eau utilisée. Une eau de grande pureté est essentielle pour obtenir 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 des électrodes polymériques AEM et des électrodes économiques dans un assemblage membrane-électrode. La demi-cellule anodique contient un électrolyte KOH dilué, tandis que la demi-cellule cathodique, sans liquide, produit de l'hydrogène à partir de l'eau qui traverse la membrane. L'oxygène est libéré du côté anodique. 

Eau de refroidissement

Water electrolysis

Eau réfrigérée sur les toits

Les systèmes de refroidissement central sont essentiels pour la production d'hydrogène vert à grande échelle. Ils offrent des solutions de refroidissement humide, sec ou hybride. Ces systèmes sont essentiels pour divers processus dans les installations d'hydrogène vert, tels que le refroidissement du redresseur et le refroidissement de l'hydrogène et de l'oxygène gazeux. Le refroidissement par évaporation, une méthode largement adoptée, transfère la chaleur à travers l'eau, sacrifiant un petit pourcentage du flux d'eau dans l'atmosphère. COOL-FIT, un système de tuyauterie à la pointe de la technologie, offre une intégrité totale du système et une étanchéité parfaite, optimisée pour une installation facile et plus de 25 ans de fonctionnement sans entretien, servant d'alternative fiable aux systèmes de tuyauterie en métal.

Nos solutions sur l'ensemble de la chaîne de valeur H2

Hydrogen

Des systèmes de tuyauterie en polymère sûrs et anticorrosion pour des applications durables de l'hydrogène. Embarquez avec nous dans le voyage captivant de la plus petite molécule de l'univers, en l'accompagnant de la production à la distribution et à l'utilisation.

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Distribution d'hydrogène

Des solutions énergisées : La sécurité est primordiale dans le domaine du transport de l'hydrogène, c'est pourquoi nous avons renforcé nos systèmes de tuyauterie pour l'avenir. Nos composants de tuyauterie complets sont adaptés à l'hydrogène à 100 % et certifiés par KIWA (AR214) et DBI, ce qui garantit la sécurité du transport de l'hydrogène.

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