Produzione dell'idrogeno

Soluzioni energetiche: sistemi avanzati di tubazioni in polimeri per il trattamento delle acque ultrapure e per le tecnologie di base degli elettrolizzatori all'avanguardia per la produzione sostenibile di idrogeno.

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Vettore di energia "green"

L'idrogeno verde viene prodotto sfruttando l'energia pulita proveniente da fonti rinnovabili, come l'energia solare, eolica e idroelettrica, e utilizzando poi l'elettrolisi per scindere l'acqua in due atomi di idrogeno e uno di ossigeno. L'acqua destinata all'elettrolisi viene in genere purificata con processi standard di osmosi inversa, che spesso richiedono ulteriori fasi di deionizzazione per eliminare gli ioni residui. Contribuiamo a queste applicazioni con le nostre soluzioni per il trasporto dell'acqua deionizzata per aumentare la produzione, riducendo al contempo il costo di capitale dell'idrogeno verde nel suo complesso.

Vantaggi

Resistenza alla corrosione

I tubi in plastica prevengono il rischio di contaminazione della pila grazie alle loro proprietà anticorrosione, che hanno un impatto positivo sulle prestazioni della pila e influenzano direttamente il costo della molecola di idrogeno.

Progettazione personalizzata

Le librerie 3D, il supporto ingegneristico e la prefabbricazione fuori sede aiutano a personalizzare i sistemi di tubazioni per i vostri impianti di produzione di idrogeno, perfezionando i progetti per ridurre i costi e la complessità e consentendo una produzione scalabile.

Resistenza chimica

La loro resistenza chimica garantisce un'elevata purezza costante dell'elettrolita e dell'idrogeno prodotto. I sistemi di tubazioni in polimero mantengono la qualità dell'acqua DI (deionizzata) riducendo al minimo la lisciviazione (dissoluzione) di sostanze corrosive o organiche e assicurano un'elevata qualità dell'idrogeno prodotto.

Partnership solide

Costruiamo solide partnership a lungo termine all'interno dell'ecosistema dell'idrogeno. Il nostro obiettivo è costruire una rete di partner efficiente, in cui riunire diversi esperti e dare impulso a nuove idee e progetti. Seguendo l'approccio “Design Thinking”, impariamo dai nostri clienti in modo efficace ed efficiente per aumentare la nostra conoscenza del mercato e risolvere le sfide tecniche e commerciali già in fase preliminare.

Consumo di acqua ultrapura

L'elettrolisi di 9 kg di acqua ultrapura produce 1 kg di idrogeno, calcolato in base alla composizione atomica dell'acqua. In genere, gli elettrolizzatori consumano 45-55 kWh per kg di idrogeno, pari a 0,16-0,2 l di acqua ultrapura per kWh, che si traduce in 163-200 l/h di acqua ultrapura per MW di capacità dell'elettrolizzatore.1

1.Henrik Tækker MadsenWater (ottobre 2022), Trattamento dell'acqua per l'idrogeno di EUROWATER, una società del gruppo Grundfos.

Trattamento acque

I sistemi di tubazioni in polimero hanno dimostrato una durata e un'affidabilità senza pari, operando senza problemi in impianti di microelettronica noti per i loro elevati requisiti di acqua ultrapura (UPW). Ciò sottolinea l'eccezionale capacità del processo di trattamento dell'acqua di produrre acqua ultrapura che soddisfi i requisiti dell'elettrolisi. Offriamo prodotti che coprono l'intero processo, dal pretrattamento dell'acqua grezza alla depurazione, fino all'UPW.

La nostra soluzione

La generazione di idrogeno verde attraverso l'elettrolisi richiede acqua di qualità specifica, a seconda del tipo di elettrolizzatore, con livelli di impurità variabili che incidono sui costi operativi, sull'efficienza e sulla durata della pila di celle. I sistemi di tubazioni in polipropilene, come quelli della nostra gamma PROGEF, offrono un eccellente comportamento di leach-out, riducendo il rischio di contenuto di ioni e consentendo bassi tassi di conducibilità, favorendo prestazioni ottimali del sistema elettrolizzatore.

Trattamento acque

Scambio ionico

Lo scambiatore di ioni assicura la produzione di acqua di processo pura in ambito industriale. Rimuove gli ioni indesiderati attraverso sfere di resina selettiva e li rigenera durante il processo. La costruzione compatta degli impianti di scambio ionico richiede diverse soluzioni e componenti di tubazioni. GF Piping Systems fornisce soluzioni complete di sistemi di tubazioni di alta qualità, che offrono la massima flessibilità, garantendo al contempo un funzionamento dell'impianto assolutamente sicuro e con tempi di attività massimi.

Osmosi inversa

La tecnologia dell'osmosi inversa è un metodo di filtraggio attraverso il quale l'acqua contaminata passa attraverso una membrana molto sottile ad alta pressione e rimuove quasi tutto l'inquinamento dell'acqua, come minerali, batteri e altre particelle. Grazie alla porosità selettiva di una membrana semipermeabile, le impurità vengono rimosse da un liquido pressurizzato. Poiché questo processo non richiede sostanze chimiche aggiuntive, il consumo di energia è basso e la gestione è semplice.

Tecnologie combinate

Il trattamento dell'acqua per l'elettrolisi, in particolare per ottenere una qualità ultrapura, prevede un pretrattamento dipendente dalla fonte seguito da varie fasi di trattamento. Queste fasi vanno dall'addolcimento alla deionizzazione, affrontando problemi come il contenuto di ioni, la durezza, il TOC, la silice e i gas. L'osmosi inversa (RO) rimuove efficacemente ioni e molecole, mentre una fase finale di deionizzazione garantisce una bassa conduttività. Il trattamento continuo è essenziale per gli elettrolizzatori come PEM e AEM, che richiedono detergenti interni per il flusso laterale per una maggiore durata.

Tecnologie di elettrolizzazione

Gli elettrolizzatori sono il cuore del mondo dell'idrogeno verde. Scindono le molecole d'acqua in atomi di ossigeno e idrogeno attraverso un processo noto come elettrolisi, che richiede energia elettrica. Per questo processo, i sistemi di tubazioni in plastica trasportano vari liquidi e gas e assicurano il raffreddamento degli elettroliti e dei gas. Per rendere l'idrogeno verde più accessibile, sosteniamo la longevità degli impianti con le nostre soluzioni anticorrosione, in modo che non ci siano tempi di inattività, con un impatto positivo sui costi di questa piccola molecola lungo la catena del valore. 

Applicazioni dell'elettrolizzatore

Elettrolizzatore alcalino

Utilizzando una soluzione elettrolitica liquida come l'idrossido di potassio o l'idrossido di sodio mescolati con acqua, gli elettrolizzatori alcalini (AEL, atmosferici) generano idrogeno in celle composte da anodo, catodo e membrana. Queste celle sono tipicamente disposte in serie per produrre idrogeno e ossigeno contemporaneamente. L'applicazione di corrente spinge gli ioni idrossido a muoversi attraverso l'elettrolita, producendo idrogeno gassoso sul catodo e ossigeno gassoso sull'anodo.

Elettrolizzatore PEM

Gli elettrolizzatori a membrana a scambio protonico (PEM) impiegano una membrana a scambio protonico e un elettrolita polimerico solido. L'acqua si scinde in idrogeno e ossigeno quando viene applicata una corrente, con i protoni dell'idrogeno che passano attraverso la membrana per formare idrogeno gassoso sul lato catodico. L'efficienza e la durata dell'elettrolisi PEM dipendono in modo significativo dalla qualità dell'acqua in ingresso. L'acqua di elevata purezza è fondamentale per ottenere prestazioni ottimali.

Elettrolizzatore AEM

L'elettrolizzatore a membrana a scambio anionico (AEM), un metodo di elettrolisi a bassa temperatura, utilizza elettrodi polimerici AEM ed elettrodi economici in un gruppo di elettrodi a membrana. La semicella anodica contiene un elettrolita KOH diluito, mentre la semicella catodica, priva di liquido, produce idrogeno dall'acqua che permea la membrana. L'ossigeno viene rilasciato dal lato anodico. 

Acqua di raffreddamento

Water electrolysis

Acqua di raffreddamento sui tetti

I sistemi di raffreddamento centrale sono fondamentali per la produzione di idrogeno verde su larga scala e forniscono soluzioni di raffreddamento a umido, a secco o ibride. Questi sistemi sono essenziali per vari processi negli impianti di idrogeno verde, come il raffreddamento dei raddrizzatori e dei gas di idrogeno e ossigeno. Il raffreddamento evaporativo, un metodo ampiamente adottato, trasferisce il calore attraverso l'acqua, sacrificando una piccola percentuale di flusso d'acqua nell'atmosfera. COOL-FIT, un sistema di tubazioni tecnologicamente all'avanguardia, offre una completa integrità del sistema e una tenuta perfetta, ottimizzata per una facile installazione e oltre 25 anni di funzionamento senza manutenzione, rappresentando un'alternativa affidabile ai sistemi di tubazioni metalliche.

Le nostre soluzioni sull'intera catena del valore dell'H2

Idrogeno

Sistemi di tubazioni in polimeri sicuri ed esenti da corrosione per applicazioni a idrogeno di lunga durata. Lasciatevi trasportare nell'affascinante mondo della molecola più piccola dell'universo, seguendola dalla produzione alla distribuzione, fino all'utilizzo.

Utilizzo dell'idrogeno

Soluzioni energetiche: alimentare il futuro con sistemi di tubazioni termoplastiche che trasportano i fluidi nei sistemi di celle a combustibile a idrogeno. Produciamo componenti in plastica stampati a iniezione ed estrusi per serbatoi di idrogeno di tipo IV sicuri e affidabili.

Distribuzione dell'idrogeno

Soluzioni energetiche: la sicurezza è fondamentale nel settore del trasporto dell'idrogeno, ed è per questo che abbiamo potenziato i nostri sistemi di tubazioni per il futuro. I nostri componenti completi di tubazioni sono adatti per l'idrogeno al 100%, certificati da KIWA (AR214) e DBI, per garantire un trasporto sicuro dell'idrogeno.

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