Usage hydrogen

Produkcja wodoru

Zaawansowane polimerowe systemy rurowe do uzdatniania wody ultraczystej oraz do najnowocześniejszych elektrolizerów do produkcji zielonego wodoru.

Osiągnij wysoką czystość dzięki systemom rurowym z tworzyw sztucznych

Zielony wodór produkowany jest poprzez wykorzystanie czystej energii z odnawialnych źródeł, takich jak energia słoneczna, wiatrowa i wodna, a następnie zastosowanie elektrolizy do rozdzielenia wody na dwa atomy wodoru i jeden atom tlenu. Woda przeznaczona do elektrolizy zazwyczaj poddawana jest procesowi oczyszczania za pomocą standardowych procesów odwróconej osmozy, często wymagających dodatkowych kroków dejonizacji w celu usunięcia ewentualnych jonów. Wspieramy te zastosowania naszymi rozwiązaniami w transporcie wody dejonizowanej w celu zwiększenia produkcji, jednocześnie zmniejszając ogólny koszt zielonego wodoru.

Instalacje uzdatniania dla ultraczystej wody

Wymiana jonowa

Wymienniki jonowe zapewniają produkcję czystej wody procesowej w przemyśle. Usuwają one niepożądane jony za pomocą selektywnych cząsteczkom żywicy i regenerują je w trakcie procesu. Kompaktowa budowa zakładów wymiany jonowej wymaga różnorodnych rozwiązań rurowych i komponentów. GF Piping Systems oferuje kompleksowe rozwiązania systemów rurowych wysokiej jakości, zapewniając maksymalną elastyczność i jednocześnie zapewniając całkowicie bezpieczną pracę zakładu przy maksymalnym czasie pracy.

Odwrócona osmoza

Technologia odwróconej osmozy to metoda filtracji, w której zanieczyszczona woda przechodzi przez bardzo cienką membranę pod wysokim ciśnieniem i usuwa niemal wszystkie zanieczyszczenia wody, takie jak minerały, bakterie i inne cząstki. W oparciu o selektywną porowatość półprzepuszczalnej membrany, zanieczyszczenia są usuwane z cieczy pod ciśnieniem. Ponieważ proces ten nie wymaga dodatkowych chemikaliów, konsumpcja energii jest niska, a obsługa łatwa.

Dowiedz się więcej Hydrogen_Water_Treatment_Website_900x450px

Zintegrowane technologie

Oczyszczanie wody do elektrolizy, szczególnie w celu uzyskania jakości ultraczystej, obejmuje przetwarzanie wstępne zależne od źródła, a następnie różne etapy wykańczania. Te kroki, od zmiękczania do dejonizacji, zajmują się problemem związanym z zawartością jonów, twardością, TOC, krzemem i gazami. Osmoza odwrócona (RO) skutecznie usuwa jony i cząsteczki, podczas gdy ostatni krok dejonizacji zapewnia niskie przewodnictwo. Ciągłe oczyszczanie jest niezbędne dla elektrolizerów typu PEM i AEM, wymagających wewnętrznych polerowaczy bokowych dla zachowania trwałości.

Zastosowania elektrolizerów: rozwiązania dla wszystkich

Elektrolizer alkaliczny

Wykorzystując płynny roztwór elektrolitu, taki jak wodorotlenek potasu lub wodorotlenek sodu zmieszany z wodą, elektrolizery alkaliczne (AEL, atmosferyczne) generują wodór w ogniwach składających się z anody, katody i membrany. Są one zazwyczaj ustawione szeregowo, aby produkować wodór i tlen jednocześnie. Doprowadzenie prądu powoduje przemieszczanie się jonów wodorotlenkowych przez elektrolit, co powoduje powstawanie wodoru po stronie katody i tlenu po stronie anody.

Elektrolizer z membraną do wymiany protonowej

Elektrolizer PEM wykorzystuje membranę wymiany protonowej i stały elektrolit polimerowy. Woda rozszczepia się na wodór i tlen pod wpływem prądu, przy czym protony wodorowe przechodzą przez membranę, tworząc gaz wodoru po stronie katody. Wydajność i żywotność elektrolizy PEM zależą znacząco od jakości dostarczonej wody. Wysokoczysta woda jest kluczowa dla optymalnej wydajności.

Elektrolizer z membraną do wymiany anionowej

Elektrolizer z membraną do wymiany anionowej (AEM), metoda elektrolizy niskotemperaturowej, wykorzystuje polimerową membranę wymiany anionowej i ekonomiczne elektrody w układzie elektrodowym z membraną. Część z anodą zawiera rozcieńczony elektrolit KOH, podczas gdy część z katodą, bez cieczy, wytwarza wodór z wody przenikającej przez membranę. Tlen jest wydzielany po stronie anody.

Wodór

Odsalanie

Woda morska ma ogromny potencjał jako źródło wody do produkcji zielonego wodoru. Nasze zaawansowane technologie umożliwiają odsalanie wody morskiej w celu uzyskania oczyszczonej wody poprzez kilka procesów obróbki. Pomagamy naszym klientom dostarczając nowoczesne rozwiązania prefabrykacji, takie jak w pełni przetestowane moduły zgodne z ich wymaganiami. Dzięki strategicznie zlokalizowanym zakładom prefabrykacji na całym świecie klienci oszczędzają czas i pieniądze, zapewniając jednocześnie niezawodność systemu dzięki naszej sprawdzonej i certyfikowanej jakości.

FAQ

Jak powstaje zielony wodór i jaka jest rola systemów rur polimerowych w jego produkcji?

W ekosystemie zielonego wodoru elektrolizery stoją na czele, wykorzystują elektrolizę do rozdzielenia wody na wodór i atomy tlenu, wymagając przy tym energii elektrycznej. Nasze systemy rur polimerowych są perfekcyjnie zaprojektowane, aby wspierać płynne przewodzenie i efektywne chłodzenie płynów i gazów, kluczowe elementy tej operacji. Zobowiązujemy się zwiększać trwałość i odporność elektrolizerów dzięki naszym innowacyjnym rozwiązaniom niepodatnym na korozję, skutecznie minimalizując przestoje.

Jaki wpływ ma woda na gospodarkę wodorową?

Woda jest kluczowym elementem gospodarki wodorowej, napędzając kluczowy proces produkcji wodoru poprzez elektrolizę.

Produkcja wodoru:
Gdy woda (H₂O) jest rozszczepiana przy udziale prądu elektrycznego, po prostu staje się wodorem (H₂) i tlenem (O₂). Tlen jest tzw. produktem ubocznym, który może być wykorzystany w dodatkowych zastosowaniach przemysłowych. 

Zużycie wody: 
Elektroliza w celu produkcji zielonego wodoru jest wodochłonna, wymaga około dziewięciu litrów na kilogram wodoru. Standardowe elektrolizery zużywają od 45 do 55 kWh na kilogram wodoru, co równa się 0,16–0,2 l ultraczystej wody na kWh, co skutkuje 163–200 l/h ultraczystej wody na MW mocy elektrolizera.1 

1.Henrik Tækker MadsenWater (październik 2022), Oczyszczanie wody dla wodoru przez EUROWATER, firma Grundfos.

Link do źródła: Oczyszczanie wody dla zielonego wodoru: co potrzebujesz wiedzieć (hydrogentechworld.com)

Jakie materiały polimerowe nadają się do transportu ultraczystej wody?

W dziedzinie wytwarzania ultraczystej wody wybór materiałów zależy od pożądanej jakości wody, zwykle mierzonej w mikrosimensach (µS/cm). SYGEF PVDF HP wyróżnia się jako preferowany wybór do instalacji o wysokiej czystości ze względu na jego wyjątkową odporność mechaniczną i chemiczną. Ten system jest starannie produkowany w warunkach czystości zgodnych z ISO klasy 5 (100), zapewniając całkowitą czystość i zgodność z rygorystycznymi normami przemysłowymi.

Oprócz SYGEF dla innych jakości wody, PROGEF PP-H wyróżnia się jako optymalny wybór. Ten system produktów polipropylenowych (PP) oferuje niezrównaną odporność chemiczną i trwałość, co czyni go odpowiednim do szerokiej gamy zastosowań. 

W szczególności nasz system PROGEF (polipropylenowy) jest wyjątkowo skuteczny. Zapewnia on dużą czystość minimalizując zanieczyszczenia i jest odporny na uderzenia, ścieranie oraz szeroki zakres substancji chemicznych. To pozytywnie wpływa na ogólną wydajność i trwałość systemu ultraczystej wody, a zatem korzystnie wpływa na żywotność elektrolizera.

Aby określić najlepszy materiał dla konkretnych instalacji zalecamy skonsultowanie się z ekspertem.

Jakie technologie są powszechnie stosowane do łączenia rur polimerowych w instalacjach wodorowych GF Piping Systems?

GF Piping Systems stosuje kilka zaawansowanych technologii łączenia w instalacjach wodorowych, w tym zgrzewanie elektrooporowe, doczołowe i na podczerwień (IR). Te metody zapewniają bezpieczne i szczelne połączenia. Ułatwiają również szybszy montaż i zmniejszają ogólne koszty projektu.

  • Zgrzewanie doczołowe: Ta metoda jest znana ze swojej prostoty i automatyzacji, umożliwiając szybkie ustawienie i precyzyjną kontrolę zgrzewania. Jest szczególnie skuteczna dla rur o dużych średnicach. Zgrzewanie doczołowe łączy ze sobą dwa elementy termoplastyczne, zazwyczaj rury, poprzez ogrzewanie ich końcówek aż się stopią, a następnie dociskanie ich do siebie w celu utworzenia mocnego, szczelnego połączenia.
  • Zgrzewanie elektrooporowe: Wykorzystując lekki sprzęt, metoda ta zapewnia półautomatyczny proces dla łatwiejszej obsługi. Oferuje przechowywanie danych zgrzewania oraz wspiera spersonalizowanie pracy, zapewniając silną kontrolę jakości podczas procesu łączenia. Metoda ta łączy ze sobą rury termoplastyczne za pomocą specjalnych kształtek posiadających element grzewczy
  • Łączenie na podczerwień: Maszyny do łączenia na podczerwień topią komponenty bez kontaktu, zapobiegając zanieczyszczeniom oraz przyklejaniu się płyty grzewczej. Minimalna wypływka zapewnia dobry przepływ. Te maszyny działają z materiałami takimi jak PVDF, ECTFE, PP szary, PP-N, PE100 oraz PFA, obejmując wymiary od 20 mm do 400 mm.

Odkryj nasze technologie łączenia.

Georg Fischer Sp. z o.o.

Aleja Krakowska 81

05-090 Sękocin Nowy

Polska

GF logo on the headquarters building