Proton Exchange Membrane (PEM) Brandstofcel Systeem

PEM (Proton Exchange Membrane) brandstofcellen worden uitgelicht vanwege hun superieure efficiëntie ten opzichte van traditionele verbrandingsmotoren en sommige batterijtechnologieën. Hier is een snelle vergelijking: 

• PEM Brandstofcellen: Deze bereiken efficiënte waarden van 40-60%, die kunnen worden verhoogd tot ongeveer 85% wanneer restwarmte wordt benut in warmtekrachtcentrales. Ze bieden snellere tanktijden en hogere energiedichtheid, waardoor ze goed geschikt zijn voor toepassingen die langere afstanden en kortere tanktijden vereisen.*
• Verbrandingsmotoren: Over het algemeen bereiken deze slechts 25-30% efficiëntie vanwege warmteverlies, waardoor ze minder efficiënt en meer vervuilend zijn.*
• Batterijen: Lithium-ion varianten tonen tot 90% efficiëntie, terwijl loodzuurvarianten gelijkwaardig zijn aan PEM brandstofcellen met ongeveer 50%. Batterijen excelleerden in energietransformatie en -opslag ondanks langzamere oplaadtijden. PEM brandstofcellen excelleren met een combinatie van efficiëntie, snelle tankmogelijkheden en energiedichtheid, waardoor ze ideaal zijn voor transport en energieproductie waar snelle tankmogelijkheden en een groter bereik essentieel zijn.*

GF Piping Systems verbetert de efficiëntie en betrouwbaarheid van PEM brandstofcellen met zijn geavanceerde polypropyleen leidingwerk systemen. 

*U.S: Departement van ENERGIE: Brandstofcel Technologieën kantoor Brandstofcel Feitensheet (energy.gov) Waterstof en Brandstofcel Technologieën Kantoor | Departement van Energie.

Een PEM (Proton Exchange Membrane) brandstofcel systeem bestaat uit verschillende kritieke componenten die samenwerken om waterstof en zuurstof om te zetten in elektriciteit. De belangrijkste componenten zijn:

• Membrane Electrode Assembly (MEA): De kern waar elektrochemische reacties plaatsvinden.
• Bipolaire platen: verdelen gassen over de MEA en verzamelen de gegenereerde stroom.
• Gasdiffusielagen (GDL): zorgen voor een gelijkmatige gasverdeling naar de MEA.
• Koelsystemen: beheren warmte om optimale prestaties te behouden.

Media Aanvoer 

• Zuurstoftoevoer: Gewoonlijk uit de lucht.
  Voorwaarden: Aangeleverd op atmosferische druk en temperatuur.
  Concentratie: Ongeveer 21% in de lucht, voldoende voor werking.
• Waterstoftoevoer:
  Druk: Typisch van 1,5 tot 3 bar.
  Temperatuur: Rond 20-30°C.
  Zuiverheid: Concentraties worden vaak vereist om boven 99,99% te liggen om vervuiling te voorkomen en een efficiënte werking te waarborgen. *

GF Piping Systems’ geavanceerde polypropyleen leidingwerk systemen (PROGEF Standaard en PROGEF Plus) zijn zorgvuldig ontworpen om aan deze strenge vereisten te voldoen, waarbij een veilige en efficiënte levering van waterstof en zuurstof wordt gegarandeerd. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. Recente Vooruitgang op PEM Brandstofcellen: Van Sleutelmateriaal tot Membrane Electrode Assembly. Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

De commercialisering van PEM brandstofcellen vordert gestaag, met toepassingen in vervoer, stationaire energieopwekking en draagbare energie. Waterstof wordt doorgaans geleverd in hoge-drukcilinders, meestal op 350 tot 700 bar. GF Piping Systems ondersteunt deze infrastructuur door componenten te leveren voor type IV tanks, die zijn gemaakt van composietmaterialen met een binnenvoering om de gasbarrière-eigenschappen te waarborgen en hoge drukken te weerstaan. Onze producten zorgen voor veilige en betrouwbare opslag en transport van waterstof, waardoor de bredere acceptatie van PEM brandstofcellen wordt gefaciliteerd.

Bekijk ons aanbod voor binnenvoering componenten voor type IV tanks gemaakt van PA of PE-graden op onze waterstof gebruikspagina.

Monitoringsystemen in PEM brandstofcellen vereisen nauwkeurige flowmeters, druk sensoren en temperatuur sensoren om optimale prestaties en veiligheid te waarborgen. Deze instrumenten monitoren de toevoer van waterstof, zuurstof en koelvloeistof, waarbij ervoor gezorgd wordt dat ze worden geleverd met de juiste doorstroomwaarden, drukken en temperaturen. We bieden een uitgebreide reeks sensoren en meetapparatuur die zijn ontworpen voor nauwkeurige en betrouwbare metingen. Onze oplossingen helpen om de juiste werking van PEM brandstofcel systemen te handhaven, waardoor efficiëntie, veiligheid en levensduur worden verbeterd.

Voor meer informatie, bekijk onze productportfolio voor meting en regeling:

• Flowmeters
• Temperatuursensoren
• Druksensoren
  
• Geleidingssensoren
• Transmitter- en Regelapparatuur 

We zijn toegewijd aan het ondersteunen van de waterstofeconomie met gespecialiseerde oplossingen, van de eerste planning en materiaalkeuze tot de levering en installatie van hoogwaardige componenten. Onze expertise zorgt ervoor dat uw PEM brandstofcel systemen op topniveau presteren en betrouwbaar zijn.