Waterstofdroogapparatuur

Veilig droogproces voor de productie van brandstofcellen
Wil de energietransitie slagen, dan moet het gebruik van fossiele brandstoffen nog verder teruggedrongen worden. Waterstof als vervanger van gas en olie wordt in dit verband veel besproken. Het kan op vele manieren worden gebruikt en wordt nu al beschouwd als de energiebron van de toekomst. Naarmate e-mobiliteitsoplossingen en andere energievretende gebieden zich uitbreiden, komt waterstof onder speciaal toezicht te staan.

Vergeleken met voertuigen die worden aangedreven door elektrische batterijen.

Brandstofcelvoertuigen, die waterstof vervoeren die in tanks is opgeslagen, zijn lichter en bereiken een aanzienlijk grotere actieradius. Deze laatste factor is ook van belang voor het korteafstandsvliegtuig- en spoorvervoer, waar de eerste door brandstofcellen aangedreven treinen al een bereik van maximaal 1000 km bereiken. Momenteel is slechts ongeveer 60 procent van het Duitse spoorwegnet geëlektrificeerd. De resterende 40 procent, of ongeveer 13,000 km, kan alleen worden gebruikt door diesellocomotieven. Op deze sporen, in landelijke gebieden waar veel passagierstreinen rijden, zou in de toekomst tot 500.000 ton minder CO2 kunnen worden uitgestoten. Waterstof kan ook effectief bijdragen aan het terugdringen van de industriële CO2-uitstoot. In de toekomst zullen energievretende industrieën op kosteneffectieve wijze waterstof kunnen produceren uit stationaire elektrolysers die worden aangedreven door overtollige (of hun eigen) groene wind- of zonne-energie, die tijdelijk kan worden opgeslagen en indien nodig kan worden hergebruikt in brandstofceleenheden.

Binnen de procesketen voor de productie van brandstofcellen.

Rehm biedt innovatieve droogsystemen. Hiermee worden zowel PEM-cellen – de zogenaamde lage-temperatuur-brandstofcellen – als de hoge-temperatuur-brandstofcellen op basis van keramische (SOFC) of metallische (MSC) membraanmaterialen geproduceerd. De brandstofcellen zijn in de bipolaire plaat geplaatst, die de reactie afdicht, de stroom gas en oxidatiemiddelen verdeelt en de gegenereerde elektrische stroom opvangt. Om het totale benodigde vermogen te bereiken, worden de platen tot stapels samengevoegd.
Bij de productie van zowel de membraaneenheid als de bipolaire plaat zijn coatingprocessen nodig waarbij materialen op oplosmiddelbasis worden gebruikt die veilig en betrouwbaar moeten worden gedroogd. Als technologieleider op het gebied van thermische systemen – in het bijzonder systemen die voldoen aan flexibele droogvereisten – biedt Rehm op maat gemaakte oplossingen om deze nieuwe processen op te schalen van prototype- of laboratoriumfase naar een geïndustrialiseerde, geautomatiseerde productieomgeving, en zo de brandstofcelproductie klaar te maken voor serieproductie. productie.

Optimaal droogproces voor veilige en betrouwbare resultaten
Het optimale warmtebeheer van het Rehm-droogsysteem met behulp van bovenste en onderste verwarmingselementen werkt met infraroodstraling (IR) en/of convectie om een ​​breed scala aan materialen betrouwbaar te drogen. Door deze twee warmteoverdrachtsprocessen te implementeren, zijn de systemen optimaal ontworpen voor de verwerking van coatingmaterialen die oplosmiddelen bevatten. De uitzonderlijke thermische isolatie van de verwarmingszones en de individueel instelbare temperaturen maken een optimale profilering van uw droogprocessen mogelijk – perfect afgestemd op de eisen in de brandstofcelproductie.

Convectief drogen
Bij het drogen via het convectieproces wordt de procesatmosfeer met behulp van een heteluchtventilator verwarmd en stroomt vervolgens op de componenten. De verwarmingselementen worden boven en onder het transportsysteem bevestigd. De stroomsnelheden van de bovenste en onderste verwarmingszones zijn afzonderlijk instelbaar, zodat het geheel gelijkmatig wordt verwarmd. Dit voorkomt spanning in het materiaal.

Combinatieverwarmingsproces met IR
Bij het combinatieverwarmingsproces wordt de warmte overgedragen door infraroodstraling, die wordt ondersteund door centrale convectieverwarming. Alle verwarmingskamers zijn uitgerust met krachtige IR-stralers. De IR-straling dringt door de printplaat en verdrijft de oplosmiddelen uit het interieur. Dit maakt een sneller en efficiënter droogproces mogelijk. Voor de extra convectie kan de volumestroom vooraf worden ingesteld. De verwarmingsbasis van alle IR-radiatoren kan ook worden uitgerust met glazen afdekkingen om te beschermen tegen vervuiling en om het schoonmaken te vergemakkelijken.

Afzuigsysteem en geïntegreerde afzuiging
Het afzuigsysteem zorgt onder meer voor een veilige afzuiging van oplosmiddelen. Geschikte mechanismen zijn bevestigd aan de in- en uitgang van de proceskamer en tussen de verwarmingszones geplaatst. De procesafvoerlucht wordt via de ventilator rechtstreeks in het gebouwafzuigsysteem geleid. De uit te harden stoffen en de vrijkomende uitlaatproducten bepalen het extractievolume. De afzuigfunctie wordt bewaakt door een druksensor. Mocht er zich een probleem voordoen, dan schakelt de verwarming automatisch uit en wordt de toevoer van nieuwe componenten gestopt. Hierdoor wordt voorkomen dat zich in het systeem brandbare gasmengsels vormen.

Met haar uitgebreide portfolio aan droogsystemen, variërend van continudrogers in diverse uitvoeringen tot magazijndrogers voor het ruimtebesparend drogen van meerdere onderdelen tegelijk, is Rehm de betrouwbare partner voor uw brandstofcelproductie.

Hoewel een energievoorziening op basis van waterstof vandaag de dag nog niet concurrerend is, zal daar verandering in komen. De politieke bereidheid daartoe is aanwezig en de technologieën staan ​​in de startblokken. Voith bestrijkt belangrijke gebieden van de waterstofwaardeketen – van productie tot transport, opslag en gebruik.

Waterstofproductie via waterkracht
Naast wisselende opwekkingsvormen als wind- en zonne-energie bestaat er onder de hernieuwbare energiebronnen een ‘verborgen kampioen’ die bij uitstek geschikt is voor de opwekking van groene waterstof: waterkracht. Het is de absolute leider onder de duurzame vormen van energieproductie en genereert 64 procent van de groene energie. Deze bewezen, voorspelbare en scherp geprijsde technologie speelt daarmee een belangrijke rol in de energietransitie.
Deze voordelen kunnen worden benut om groene waterstof te produceren. Enerzijds is zoet water – de grondstof voor de H2-productie – direct ter plaatse in grote hoeveelheden beschikbaar. Aan de andere kant hebben waterkrachtcentrales een extreem lange levensduur van wel 40 jaar, totdat de eerste moderniseringen nodig zijn. Maar ook het ongeëvenaarde hoge rendement van meer dan 90 procent in moderne installaties en continubedrijf spelen een sleutelrol. Bovenal bieden run-of-river-energiecentrales, waarvan sommige meer dan 6,000 vollasturen per jaar hebben, de ideale basis voor elektrolyse-installaties voor de productie van waterstof tegen relatief lage kosten. Voith is een toonaangevende leverancier van waterkracht.

Transport via waterstofpijpleidingen
Pijpleidingen zijn een manier om de geproduceerde waterstof naar waterstoftankstations of industriële installaties te transporteren. Het wereldwijde netwerk van waterstofpijpleidingen meet tot nu toe ongeveer 4.300 km. In de toekomst zal de infrastructuur verder worden uitgebreid, ook via publiek gefinancierde projecten zoals de ‘European Hydrogen Backbone’. Tegen 2040 zal als onderdeel van het Europese project in totaal 53,{4}} km pijpleiding in 28 landen worden aangelegd.

Opslag in hogedrukwaterstoftanks
Om waterstof aan boord van een voertuig te kunnen gebruiken, moet het in kleinere hoeveelheden worden opgeslagen. Dit wordt bereikt met behulp van speciaal ontwikkelde gasopslagtanks. Deze moeten aan hoge veiligheidsnormen voldoen, omdat ze tot 700 bar gevuld zijn met het licht ontvlambare waterstof. Zeker bij waterstofvoertuigen, of het nu gaat om waterstofbrandstofcellen of waterstofverbrandingsmotoren, moeten dergelijke tanks ook bestand zijn tegen ongevallen. Vanwege deze factoren zijn gasopslagtanks een van de meest uitdagende systeemcomponenten in waterstofvoertuigen.

Gebruik door middel van waterstofbrandstofcellen
De elektrolyse die voorheen waterstof en zuurstof scheidde, moet worden omgekeerd om energie uit waterstof vrij te maken. De waterstof uit de waterstoftank reageert met de zuurstof in de lucht en vormt water als ‘schoon’ afvalproduct. Dit proces vindt plaats in een brandstofcel: tijdens de chemische reactie aan de anode en kathode wordt chemische energie omgezet in elektrische energie.

Componenten voor de waterstof-elektrische aandrijflijn
Ongeacht of de elektrische energie wordt opgewekt door waterstofbrandstofcellen of bij puur elektrische voertuigen alleen uit de batterij komt, moet deze via een elektrische aandrijflijn worden omgezet in kinetische energie aan het stuur.

Producten worden verkocht in alle regio's van China en geëxporteerd naar landen over de hele wereld. Ze zijn verkocht in meer dan 20 landen en regio's, waaronder de Verenigde Staten, Duitsland, Marokko, Kenia, Saoedi-Arabië, Vietnam, Algerije, India, Tanzania en Taiwan. Met succes bekende ondernemingen geleverd zoals China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Specialty, Tony Electronics, Zheng Energy Group en andere bekende ondernemingen. Er zijn veel groene waterstofhydrogeneringsstations zoals Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming, enz. die groene en waterstofproductieprojecten bieden.