Uso de hidrogênio

Soluções energizadas: reabastecendo o futuro com sistemas de tubulação termoplástica que transportam diversos meios em sistemas de células de combustível de hidrogênio. Produzimos componentes plásticos injetados e extrudados para tanques de armazenamento seguros e confiáveis de hidrogênio tipo IV.

Alimentando o amanhã

O hidrogênio tem como um de seus principais pontos fortes a alta versatilidade. Ele pode ser usado em aplicações estacionárias para geração de calor ou introduzido em células de combustível para gerar eletricidade diretamente através de um processo eletroquímico - tudo com alta eficiência e baixas perdas de energia. As células de combustível de hidrogênio são uma tecnologia extremamente ecológica, emitindo apenas água e calor como subprodutos. O armazenamento de hidrogênio comprimido em cilindros compostos leves permite maior capacidade de carga útil e facilita o armazenamento e o transporte em larga escala. Fornecemos tubos internos para revestimentos de tanques de alta pressão, garantindo propriedades superiores de barreira contra gases e resistência a impactos. Nossos componentes de tanques de hidrogênio, feitos de resinas de poliamida, acomodam vários diâmetros e comprimentos para aplicações em hidrogênio. 

Aplicações para tanques de hidrogênio tipo IV

Armazenamento de hidrogênio energizado

O hidrogênio, como o elemento mais leve, existe naturalmente em estado gasoso em condições ambientais, embora com baixa densidade de energia volumétrica. Apesar das vantagens de vários métodos de armazenamento, os desafios persistem. O hidrogênio gasoso comprimido (CGH2), armazenado em recipientes de alta pressão, surge como uma opção viável para aplicações estacionárias e de transporte, como ônibus e caminhões.

Componentes de tanques com revestimento interno de alta pressão

A GF Piping Systems é especializada em revestimentos de tanques de alta pressão e alta qualidade para armazenamento a 700 bar, adequados para aplicações de transporte. Fabricados com diferentes graus de PA e PE, nossos produtos oferecem propriedades inigualáveis de barreira a gases e também excepcional resistência a impactos. Além disso, nos dedicamos a produzir domos para tanques de hidrogênio tipo IV, garantindo soluções de armazenamento confiáveis para uma ampla gama de aplicações, como automotiva, transporte de hidrogênio e armazenamento estacionário.

Aplicações para sistemas de célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEM)

Circuitos de resfriamento em um sistema de célula de combustível PEM

A presença de circuitos de resfriamento é de extrema importância nos sistemas de célula de combustível PEM, pois eles servem para regular a temperatura operacional das células. Esses circuitos desempenham um papel fundamental na dissipação do excesso de calor gerado durante as reações eletroquímicas dentro da pilha de células de combustível. Um líquido de arrefecimento, normalmente um líquido como água ou uma mistura de água e glicol, circula pela bateria de células de combustível para absorver o excesso de calor gerado durante a operação. Ao manter temperaturas operacionais ideais, os circuitos de resfriamento garantem a eficiência e a longevidade do sistema de célula de combustível PEM. Eles evitam problemas térmicos, proporcionam integridade estrutural e confiabilidade, são vitais para a produção consistente de energia e minimizam o risco de superaquecimento.

Transporte eficiente de mídia em uma célula de combustível PEM

Quando combinados com um sistema de armazenamento de hidrogênio, os sistemas de célula de combustível de membrana de troca de prótons (PEM) têm a capacidade de facilitar a geração de energia ecologicamente correta. Esses sistemas versáteis podem ser aplicados em um espectro de usos, desde células individuais de pequena escala até usinas de energia virtuais de grande escala, fornecendo calor e energia para edifícios, aplicações fora da rede, bem como propulsão para veículos, aviões e navios. É evidente que há um interesse crescente no potencial do hidrogênio no setor de transportes, o que, consequentemente, atraiu uma atenção significativa para as células de combustível.

Usage hydrogen

Perguntas frequentes

O que é uma célula de combustível de hidrogênio e como ela funciona?

Uma célula de combustível de hidrogênio é um dispositivo que transforma a energia química do hidrogênio em eletricidade por meio de uma reação eletroquímica. Em essência:

  1. Fornecimento de hidrogênio: o hidrogênio é alimentado no ânodo.
  2. Reação eletroquímica: o hidrogênio se divide em prótons e elétrons. Os prótons se movem para o cátodo, enquanto os elétrons fluem por um circuito, gerando eletricidade.
  3. Suprimento de oxigênio: o oxigênio do ar chega ao cátodo.
  4. Formação de água: combinados no cátodo, os prótons, os elétrons e o oxigênio formam água e liberam calor.

Esse processo não apenas produz eletricidade, mas também água e calor, tornando as células de combustível de hidrogênio uma fonte de energia excepcionalmente sustentável e eficaz. 

  • Nossa contribuição: no centro desse ecossistema, a GF Piping Systems se destaca por oferecer soluções superiores de tubulação de polímero essenciais para o transporte de mídia. 

Qual é a função dos circuitos de resfriamento nos sistemas de células de combustível PEM e como as soluções da GF Piping Systems podem agregar valor?

Nos sistemas de células de combustível PEM, os circuitos de resfriamento são de extrema importância, pois servem para evitar o superaquecimento, manter a eficiência operacional ideal e garantir desempenho e longevidade consistentes. As soluções fornecidas pela GF Piping Systems oferecem contribuições valiosas nesse sentido, com seus tubos de polímero resistentes à corrosão e de alta durabilidade que facilitam a circulação confiável e eficiente do líquido de arrefecimento. Isso protege a pilha de células de combustível e melhora a confiabilidade geral do sistema.

Como a GF Piping Systems produz o revestimento interno e os componentes do domo dos tanques tipo IV?

Os componentes do revestimento interno e do domo dos tanques de armazenamento de hidrogênio tipo IV da GF são produzidos usando técnicas avançadas de extrusão feitas de polímeros de alto desempenho, como diferentes graus de poliamida e PE. Esses materiais oferecem excelentes propriedades de barreira contra gases e resistência a impactos.

Veja a seguir alguns benefícios do uso da extrusão: 

  • Precisão e consistência: nossas técnicas de extrusão permitem uma maior qualidade e uniformidade dos tubos. O desafio é manter exatamente a mesma espessura de parede (muito pequena) em todo o comprimento do tanque.
  • Custo-benefício: a extrusão é um processo econômico de fabricação em massa, que reduz o desperdício de material e os custos de produção, mantendo a alta qualidade. 

A experiência da GF Piping Systems em tecnologia de extrusão garante que os componentes do revestimento interno atendam aos rigorosos requisitos de armazenamento de hidrogênio, contribuindo para o uso seguro e eficiente do hidrogênio como fonte de energia limpa. Para obter mais informações sobre o processo, visite GF DEKA.

Que tecnologia a GF oferece para os circuitos de resfriamento em sistemas de células de combustível PEM a hidrogênio?

A GF Piping Systems fornece soluções de tubulação de polímero para circuitos de ar e resfriamento em sistemas de célula de combustível PEM. O circuito de refrigeração normalmente inclui um líquido de resfriamento (como água ou uma mistura de água e glicol), uma bomba para circular o líquido de refrigeração, um radiador para dissipar o calor e sensores para monitorar a temperatura.

As vantagens de usar sistemas de tubulação de polímero da GF Piping Systems incluem: 

  • Resistência à corrosão:  os sistemas de tubulação de polímero da GF Piping Systems são altamente resistentes à corrosão, ao contrário dos tubos de metal tradicionais, garantindo uma vida útil mais longa e reduzindo os custos de manutenção. 
  • Nenhum resíduo metálico:  como os tubos de polímero não corroem, não há risco de resíduos metálicos contaminarem o líquido de refrigeração, mantendo a pureza e a eficiência do sistema de refrigeração. 
  • Leve e durável: os tubos de polímero são significativamente mais leves do que os tubos de metal, o que facilita a instalação e o manuseio. Apesar de sua natureza leve, eles são duráveis. 
  • Eficiência energética:  os sistemas de refrigeração líquida com tubulação de polímero são mais eficientes em termos de energia, pois proporcionam melhor gerenciamento térmico, o que é crucial para aplicações de controle preciso de temperatura, comprovado em setores como microeletrônica ou data centers e também aplicável a sistemas de células de combustível.
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