Usage hydrogen

水素の製造

エネルギッシュなソリューション:ウルトラピュア水処理用の先進的なポリマーパイプシステム、グリーン水素を生産する最新の電解装置コア技術向けのソリューション

高純度を実現するためのポリマーパイプシステム

グリーン水素は、太陽光、風力、水力などの再生可能エネルギーからクリーンエネルギーを利用し、電解によって水を水素原子の2つと酸素原子の1つに分割することで生産されます。電解用に用いられる水は通常、標準的な逆浸透プロセスによる精製を受け、残留するイオンを排除するために追加の脱イオン化工程がしばしば必要となります。当社は、脱イオン化水の輸送に関して、これらのアプリケーションに貢献し、生産規模の拡大と同時にグリーン水素の総資本コストを削減します。

ウルトラピュア水のための水処理アプリケーション

イオン交換

イオン交換樹脂は、産業環境において純粋なプロセス水の製造を確保します。選択的な樹脂ビーズを通じて不要なイオンを除去し、プロセス中に再生されます。イオン交換プラントのコンパクトな構造には、さまざまな配管ソリューションとコンポーネントが必要です。GFパイピングシステムは、高品質の配管システムの完全なソリューションを提供し、最大の柔軟性を確保しながら、完全に安全なプラント運用と最大の稼働時間を実現します。

逆浸透

逆浸透技術は、高圧下で汚染された水が非常に微細な膜を通過し、ほぼすべての鉱物、バクテリア、その他の微粒子などの水質汚染物質を除去するろ過方法です。半透過膜の選択的多孔性に基づき、浄化液から不純物が除去されます。このプロセスでは追加の化学薬品は不要で、エネルギー消費が低く、取り扱いが容易です。

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組み合わせ技術

電気分解のための水処理は、源依存性の前処理に続くさまざまな仕上げ工程が含まれます。これらの工程は、イオン含有量、硬度、TOC、シリカ、およびガスなどの問題に対処する範囲が広がっています。逆浸透(RO)は効果的にイオンや分子を除去し、最終的な脱イオン化工程によって低い導電度が確保されます。PEMやAEMなどの電気分解装置の場合、内部サイドストリームポリッシャーが寿命を延ばすために不可欠です。

電解装置アプリケーション:あらゆるソリューションに対応

アルカリ電解装置

カリウム水酸化物または水酸化ナトリウムなどの液体電解質溶液を使用することで、アルカリ電解装置(大気圧)は、陽極、陰極、および膜から成るセル内で水素を生成します。これらのセルは通常、水素と酸素を同時に生成するために系列に配置されます。電流の印加により、水酸化物イオンが電解質を通って移動し、陰極側で水素ガスを生成し、陽極側で酸素ガスを生成します。

プロトン交換膜電解装置

プロトン交換膜(PEM)電解装置は、プロトン交換膜と固体高分子電解質を使用します。電流を印加することで、水は水素と酸素に分解され、水素プロトンは膜を通過して陰極側で水素ガスを生成します。PEM電解の効率と寿命は、水の品質に大きく依存します。高純度の水は最適な性能に不可欠です。

アニオン交換膜電解装置

アニオン交換膜電解装置(AEM)は、低温電解法を用い、膜電極アセンブリ内でポリマーAEMとコスト効果の高い電極を使用します。陽極半セルには希薄なKOH電解液が含まれており、液体のない陰極半セルでは、膜を透過した水から水素が生成されます。酸素は陽極側から放出されます。

水素

脱塩

海水は、グリーン水素の生産のための水源として莫大な可能性を秘めています。当社の最先端技術により、海水の脱塩が実現し、さまざまな処理プロセスを通じて精製水を生成します。組織内で完全に圧力試験されたスキッドなど、お客様の要件に応じた最新のプリファブソリューションを提供することで、現場でプロジェクトのマイルストーンを達成するお手伝いをします。戦略的に配置された世界中のプリファブ工場により、お客様はコストと時間を節約し、証明された認定品質によるシステム信頼性を確保できます。

FAQ

グリーン水素はどのように生成され、その生産においてプラスチック配管システムの意義は何ですか?

グリーン水素エコシステムでは、電解装置が最前線に立ち、電気分解を使用して水を水素と酸素原子に分解し、電気エネルギーが必要とされます。当社のプラスチック配管システムは、流体およびガスの円滑な搬送と効率的な冷却をサポートするよう専門に設計されています。革新的な非腐食性ソリューションにより、電解装置の寿命と耐久性を向上させることに取り組んでおり、ダウンタイムを最小限に抑え、従って、水素が価値連鎖を通過する際に経済的影響を著しく軽減します。

水は水素経済にどのように貢献しますか?

水は水素経済の中心にあり、電解による水素生産の重要なプロセスを支えます。

水素生産: 
電気の流れにより、水(H₂O)は単純に水素(H₂)と酸素(O₂)に分解されます。酸素は副産物であり、追加の産業用途や循環経済慣行の機会を提供することができます。 

水消費:  
緑色の水素を生産するための電解は、製造される水素1キログラムあたり約9リットルを必要とする水消費が必要です。通常、電解装置は水素1キログラムあたり45~55kWhを消費し、1kWhあたり0.16~0.2リットルの超純水を必要とし、電気容量1MWあたり163~200リットルの超純水を生産します。1 

1.Henrik Tækker MadsenWater(2022年10月)、EUROWATER、Grundfos社の水素用水処理。

ソースリンク: 緑の水素のための水処理:知っておくべきこと(hydrogentechworld.com)

超純水の輸送に適したポリマー材料は何ですか?

超純水の生成領域では、材料の選択は望ましい水質に依存しますが、一般にμS / cmで測定されます。高純度アプリケーションにはSYGEF PVDF HPが卓越した機械的および化学的耐性をもって選ばれます。このシステムは、ISOクラス5(100)クリーンルーム条件下で細心の注意を払って製造されており、絶対的な純度と厳格な産業基準への順守を確保しています。

SYGEF以外の水質に関しては、PROGEF PP-Hが最適な選択肢として際立っています。このポリプロピレン(PP)配管システムは、類まれな化学耐性と耐久性を備えており、さまざまなアプリケーションに適しています。

特に、当社のPROGEF(ポリプロピレン)システムは非常に効果的です。これにより、汚染を最小限に抑え、衝撃、摩耗、およびさまざまな化学物質に耐性を持ち、超純水システム全体の効率と耐久性にプラスの影響を与え、したがって電解装置スタックの寿命にプラスの影響を与えます。

特定のアプリケーションニーズに最適な材料を選択するには、専門家と相談することをお勧めします。

GF Piping Systemsの水素アプリケーションでの重合体パイプの結合に一般的に使用される技術は何ですか?

GF Piping Systemsは、電気融着、バット融着、および赤外線(IR)融着を含むいくつかの先進的な結合技術を水素アプリケーションに使用しています。これらの方法は、必要不可欠な漏れ防止のための安全で確実な接続を確保します。これらの技術はまた、より迅速な取り付けを可能にし、全体的なプロジェクトコストを削減します。

  • バット融着: この方法は、シンプルさと自動化を特徴とし、迅速な設定と正確な溶接制御を可能にします。特に大口径パイプに効果的です。バット融合は、2つの熱可塑性部品(通常はパイプ)を加熱して溶解し、それらを強力で漏れのない接合部にする方法です。
  • 電気融着: 軽量の機器を使用して、電気融着は操作を容易にする半自動プロセスを提供します。トレーサビリティのための溶接データのストレージを提供し、結合時の強力な品質管理を確保します。電気融着では、特別な熱可塑性パイプ継手を使用して熱可塑性パイプを接合します。
  • 赤外線融着: IR融着機は、汚染やヒーターの付着を防ぎながら、部品を接触なしで溶解します。最小の溶接ビードによりスムーズな流れが確保され、パイプ通路が増加します。これらの機械は、PVDF、ECTFE、PPグレー、PP-n、PE100、およびPFAなどの材料と共に動作し、20mmから400mmの寸法をカバーしています。

当社の接合技術をご覧ください。

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