Protonenuitwisselingsmembraan (PEM) brandstofcelsysteem

Corrosievrije en chemisch bestendige leidingsystemen: de toekomst van duurzame groene energie voorzien.

Spreek met een expert Download brochure

Toepassing

Brandstof voor de toekomst: Naadloze efficiëntie met polymeerleidingsystemen

Protonuitwisselingsmembraan (PEM) brandstofcellen produceren schone energie door waterstof en zuurstof om te zetten in elektriciteit, met water en warmte als bijproducten. Ze bieden een hoge efficiëntie, een snelle opstart en veelzijdigheid voor verschillende toepassingen. Brandstofcellen hebben een constante toevoer van waterstof en zuurstof nodig om efficiënt te kunnen werken. Het nauwkeurig regelen en bewaken van parameters is cruciaal voor optimale prestaties en veiligheid, waardoor integratie met de PROGEF-leidingsystemen en automatiseringsoplossingen van GF Piping Systems essentieel zijn.

Onze PROGEF polypropyleen leidingoplossing, bekend om zijn hoogwaardige, corrosiebestendige kunststof buizen, fittingen en afsluiters, zorgt voor een betrouwbaar transport van gassen en vloeistoffen. Daarnaast leveren we geavanceerde sensoren: geleidbaarheidssensoren houden de waterzuiverheid in stand, magmeters meten de waterstof- en zuurstofstromen en temperatuursensoren controleren de operationele temperatuur, waardoor efficiëntie en een lange levensduur worden gegarandeerd.

Gemakkelijke installatie

Ons assortiment PP buizen, PP fittingen en PP afsluiters garandeert betrouwbaarheid en efficiëntie met lage leach out waarden voor een hoge zuiverheid, een glad oppervlak, bestendigheid tegen hoge temperaturen en een laag gewicht voor eenvoudige installatie en verwerking.

Optimale compatibiliteit

Veelzijdigheid is gegarandeerd dankzij de multi-parameter ondersteuning die wordt aangeboden voor de complete lijn van Flow en analytische sensoren, evenals andere apparaten met een 4 tot 20 mA stroomlusuitgang bij gebruik van de iGo-module.

Maximale prestaties

Pneumatische en elektrische aandrijvingen van GF Piping Systems verbeteren de efficiëntie van processen en verlagen de onderhoudskosten. Bovendien dragen ze bij aan digitalisering door de toegang tot procesgegevens voor systeemoptimalisering te vereenvoudigen.

Versterkte digitalisering

De kogelkranen van GF Piping Systems ondersteunen de digitalisering door achteraf elektrische positieterugkoppeling toe te passen en door componentgegevens aan te bieden via unieke Data-Matrix-Codes op elke afsluiter.

Voordeel/Uitdaging 3 (OPTIONEEL)

Max 200 tekens. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut

Voordeel/Uitdaging 3 (OPTIONEEL)

Max 200 tekens. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut

Producten

Kogelkraan type 546 Pro

De nieuwe generatie kogelkraan 546 Pro! Met standaard vergrendelbare handgreep en gegevensmatrixcode. Modulair ontwerp garandeert duurzaamheid op de lange termijn, uitwisselbaarheid met voorganger type 546 voorkomt aanpassingen in bestaande situaties. De kogelkraan 546 Pro is optioneel te combineren met zowel elektrische als pneumatische aandrijving dankzij een universele interface. Hij vervult elke uitdaging en toepassing, van eenvoudige watertoepassingen tot gecompliceerde processen in de chemische industrie, micro-elektronica of voedsel- en drankenindustrie.
Toon meer

Kogelkraan type 523 Pro

De kogelkraan 523 Pro is een nauwkeurige doseerkogelkraan. De lineaire doorstroomeigenschappen en de ronde meetschaal maken het mogelijk om kleine hoeveelheden media met grote nauwkeurigheid te doseren. Bovendien voorkomt het geavanceerde kogelontwerp plotselinge pieken in de doorstroom, terwijl de vergrendelbare handgreep een extra veiligheidslaag toevoegt. De 523 Pro is ook verkrijgbaar in verticale uitvoering, waardoor het aantal toepassingen nog verder toeneemt. Het brede scala aan materialen, afmetingen en aansluitingen maken de kogelkraan type 523 Pro de perfecte oplossing voor diverse toepassingen, zoals waterbehandeling, de chemische procesindustrie, micro-elektronica of de scheepvaart.
Toon meer

Veelgestelde vragen

Hoe efficiënt zijn PEM-brandstofcellen in vergelijking met verbrandingsmotoren of batterijen?

PEM (protonuitwisselingsmembraan) brandstofcellen worden geprezen om hun superieure efficiëntie ten opzichte van traditionele verbrandingsmotoren en sommige batterijtechnologieën. Hier volgt een snelle vergelijking:

  • PEM brandstofcellen: Deze bereiken rendementen van 40-60%, die kunnen worden verhoogd tot ongeveer 85% wanneer afvalwarmte wordt gebruikt in warmtekrachtkoppelingssystemen. Ze bieden snellere mogelijkheden voor herladen en een hogere energiedichtheid, waardoor ze zeer geschikt zijn voor toepassingen die een groter bereik en kortere laadtijden vereisen*.
  • Verbrandingsmotoren: Over het algemeen halen deze slechts 25-30% rendement door warmteverlies, waardoor ze minder efficiënt zijn en meer vervuilen.*
  • Batterijen: Lithium-ion varianten hebben een efficiëntie tot 90%, terwijl varianten met loodzuur ongeveer 50% overeenkomen met PEM-brandstofcellen. Accu's blinken uit in energieomzetting en -opslag ondanks de langzamere oplaadtijd. PEM-brandstofcellen blinken uit door een combinatie van efficiëntie, snel opladen en energiedichtheid, waardoor ze ideaal zijn voor transport en energieopwekking waar snel opladen en een groter bereik essentieel zijn.

GF Piping Systems verbetert de efficiëntie en betrouwbaarheid van PEM-brandstofcellen met zijn geavanceerde kunststof leidingsystemen. 

*U.S: Department of ENERGY: Brandstofceltechnologieën kantoor Brandstofcel Feitenblad (energy.gov) Waterstof en Brandstofceltechnologieën kantoor | Ministerie van Energie.

Welke apparatuur is essentieel in een PEM-brandstofcel en welke media moeten door de leidingsystemen worden getransporteerd?

Een PEM (Proton Exchange Membrane) brandstofcelsysteem 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 de elektrochemische reacties plaatsvinden.
  • Bipolaire Platen: Verdelen de gassen over de MEA en verzamelen de opgewekte stroom.
  • Gasdiffusielagen (GDL): Zorgen voor een gelijkmatige gasverdeling naar de MEA.
  • Koelsystemen: Beheren de warmte om optimale prestaties te handhaven.

Media aanvoer 

  • Zuurstofaanvoer: Meestal uit de lucht.
    Voorwaarden: Aangevoerd bij atmosferische druk en temperatuur.
    Concentratie: Ongeveer 21% in de lucht, voldoende voor werking.
  • Waterstofaanvoer:
    Druk: Typisch van 1,5 tot 3 bar.
    Temperatuur: Ongeveer 20-30°C.
    Zuiverheid: Concentraties vaak hoger dan 99,99% om verontreiniging te voorkomen en een efficiënte werking te garanderen. *

De geavanceerde kunststof leidingsystemen van GF Piping Systems (PROGEF Standaard en PROGEF Plus) zijn zorgvuldig ontworpen om aan deze strenge eisen te voldoen, waardoor de veilige en efficiënte levering van waterstof en zuurstof wordt gewaarborgd. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. Recente Vooruitgangen in PEM-brandstofcellen: Van Sleutelmaterialen tot Membrane Electrode Assembly. Electrochem. Energie Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

Wat is de status van de commercialisering van PEM-brandstofcellen en in welk formaat wordt waterstof aan de brandstofcel geleverd?

De commercialisering van PEM-brandstofcellen vordert gestaag, met toepassingen in transport, stationaire energieopwekking en draagbare energie. Waterstof wordt gewoonlijk geleverd in hogedrukcilinders, meestal met een druk van 350 tot 700 bar. GF Piping Systems ondersteunt deze infrastructuur door onderdelen te leveren voor type IV tanks, die zijn gemaakt van composietmaterialen met een binnenvoering om gasbarrière-eigenschappen te garanderen en hoge druk te weerstaan. Onze producten zorgen voor een veilige en betrouwbare opslag en transport van waterstof, waardoor een bredere toepassing van PEM-brandstofcellen mogelijk wordt.

Bekijk ons aanbod aan innerlinercomponenten voor type IV tanks gemaakt van PA- of PE-kwaliteiten op onze waterstofoverzichtspagina.

Welke soorten monitoringsystemen, zoals doorstroommeters, druk- of temperatuursensoren, zijn nodig om een optimale aanvoer van media te monitoren en hoe ondersteunt GF Piping Systems?

Monitoringsystemen in PEM-brandstofcellen vereisen nauwkeurige doorstroommeters, druksensoren en temperatuursensoren om optimale prestaties en veiligheid te waarborgen. Deze instrumenten monitoren de geleiding van waterstof, zuurstof en koelmiddel, zorgend dat ze worden geleverd bij de juiste doorstroomsnelheden, drukken en temperaturen. We bieden een uitgebreid assortiment aan sensoren en meet- en regelapparatuur dat is ontworpen voor nauwkeurige en betrouwbare metingen. Onze oplossingen helpen bij het waarborgen van de juiste werking van PEM-brandstofcelsystemen, waardoor de efficiëntie, veiligheid en levensduur wordt verbeterd.

Voor meer informatie, raadpleeg onze productportfolio voor meet- en regelsystemen:

GF Piping Systems ondersteunt de waterstofeconomie met gespecialiseerde oplossingen, van de ontwerpfase en materiaalkeuze tot de levering en installatie van hoogwaardige componenten. Onze expertise zorgt ervoor dat uw PEM-brandstofcelsystemen optimaal presteren en betrouwbaar zijn.

Wilt u meer weten?

Klik hier om een afspraak te plannen met één van onze experts en uw projectvereisten of andere vragen die u heeft te bespreken.

Spreek met een expert
Georg Fischer N.V.

Lange Veenteweg 19

8161 PA Epe

Nederland

GF logo on the headquarters building