Utilisation de l'hydrogène

Approvisionner le futur grâce à des systèmes de tuyauterie thermoplastiques capables de transporter différents fluides au sein des systèmes à pile à hydrogène. Nous fabriquons des composants en plastique injecté et extrudé pour des réservoirs d’hydrogène de type IV, sûrs et fiables.

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L’énergie de demain

L’hydrogène se distingue par sa grande polyvalence. Il peut servir à des applications stationnaires pour la production de chaleur ou être utilisé dans des piles à combustible pour générer directement de l’électricité grâce à un procédé électrochimique – tout cela, avec une grande efficacité et de faibles pertes énergétiques. Les piles à combustible à hydrogène sont une technologie extrêmement respectueuse de l’environnement, n’émettant que de l’eau et de la chaleur en tant que sous-produits. Le stockage d’hydrogène comprimé dans des cylindres composites légers permet d’augmenter la capacité de chargement et facilite le stockage et le transport à grande échelle. Nous fournissons des tubes internes pour les liners de réservoirs haute pression, garantissant d’excellentes propriétés de barrière au gaz et une résistance aux chocs élevée. Nos composants de réservoir à hydrogène, réalisés en résines de polyamide, offrent divers diamètres et longueurs pour les applications hydrogène. 

Applications pour réservoirs hydrogène Type IV

Stockage d’hydrogène optimisé

L’hydrogène, l’élément le plus léger, se trouve naturellement à l’état gazeux dans des conditions ambiantes, bien qu’il présente une faible densité énergétique volumique. En dépit des avantages de diverses méthodes de stockage, des défis subsistent. L’hydrogène gazeux comprimé (CGH2), stocké dans des récipients haute pression, apparaît comme une solution viable aussi bien pour des applications stationnaires que de transport, telles que les bus et les camions.​

Composants d’inner liner haute pression pour réservoirs

GF Industry and Infrastructure Flow Solutions est spécialisée dans les liners haut de gamme pour réservoirs haute pression pour le stockage à 700 bar, adaptés aux applications de transport. Fabriqués à partir de différentes qualités de PA et PE, nos produits offrent à la fois des propriétés de barrière au gaz inégalées et une résistance aux chocs exceptionnelle. De plus, nous sommes engagés dans la production de dômes pour réservoirs hydrogène Type IV, assurant des solutions de stockage fiables pour un large éventail d’applications telles que l’automobile, le transport d’hydrogène et le stockage stationnaire.

Applications pour systèmes de piles à combustible à membrane à échange de protons (PEM)

Circuits de refroidissement d’une pile à combustible PEM

La présence de circuits de refroidissement est primordiale dans les systèmes de piles à combustible PEM, puisqu’ils permettent de réguler la température de fonctionnement des cellules. Ces circuits jouent un rôle clé pour dissiper la chaleur excessive générée lors des réactions électrochimiques à l’intérieur de l’empilement de piles. Un fluide caloporteur, généralement un liquide comme l’eau ou un mélange eau-glycol, circule à travers l’empilement pour absorber la chaleur excessive générée lors du fonctionnement. En maintenant une température de fonctionnement optimale, les circuits de refroidissement garantissent l’efficacité et la longévité du système de pile à combustible PEM. Ils préviennent les problèmes thermiques, assurent l’intégrité structurelle et la fiabilité, sont essentiels pour une production d’énergie constante et minimisent le risque de surchauffe.

Transport efficace des fluides dans une pile à combustible PEM

Combinés à un système de stockage d’hydrogène, les systèmes de piles à combustible à membrane à échange de protons (PEM) permettent la production d’une énergie respectueuse de l’environnement. Polyvalents, ces systèmes peuvent être utilisés dans un large éventail d’applications, allant de petites cellules autonomes jusqu’à de grandes centrales virtuelles, fournissant chaleur et électricité aux bâtiments, solutions hors réseau ainsi qu’à la propulsion de véhicules, avions et navires. On observe un intérêt croissant pour le potentiel de l’hydrogène dans le secteur des transports, ce qui attire par conséquent une attention majeure sur les piles à combustible.

Usage hydrogen

Systèmes et services associés

FAQ

Qu’est-ce qu’une pile à combustible à hydrogène et comment fonctionne-t-elle ?

Une pile à combustible à hydrogène est un dispositif qui transforme l’énergie chimique de l’hydrogène en électricité via une réaction électrochimique.

En bref : 

  1. Apport d’hydrogène : L’hydrogène est introduit dans l’anode. 
  2. Réaction électrochimique : L’hydrogène est séparé en protons et électrons. Les protons rejoignent la cathode, tandis que les électrons circulent dans un circuit, produisant ainsi de l’électricité. 
  3. Apport d’oxygène : L’oxygène de l’air est amené à la cathode. 
  4. Formation de l’eau : À la cathode, protons, électrons et oxygène se combinent pour former de l’eau et libérer de la chaleur. 

Ce processus permet non seulement de produire de l’électricité, mais aussi de l’eau et de la chaleur, faisant des piles à combustible à hydrogène une source d’énergie particulièrement durable et efficace. 

  • Notre contribution : Au cœur de cet écosystème, GF Industry and Infrastructure Flow Solutions se distingue par ses solutions de tubes polymères de pointe, essentielles pour le transport des fluides. 

Quel est le rôle des circuits de refroidissement dans les systèmes de pile à combustible PEM et comment les solutions de GF Industry and Infrastructure Flow Solutions peuvent-elles apporter de la valeur ajoutée ?

Dans les systèmes de pile à combustible PEM, les circuits de refroidissement sont essentiels car ils servent à éviter la surchauffe, à maintenir une efficacité optimale ainsi qu’une performance et une longévité constantes. Les solutions proposées par GF Industry and Infrastructure Flow Solutions apportent une réelle valeur ajoutée à ce niveau, avec leurs tubes polymères résistants à la corrosion et très robustes qui assurent une circulation fiable et efficace du fluide caloporteur. Cela protège l’empilement et améliore la fiabilité globale du système. 

Comment GF Industry and Infrastructure Flow Solutions fabrique-t-il les composants d’inner liner et de dôme des réservoirs Type IV ?

Les composants d’inner liner et de dôme pour les réservoirs de stockage à hydrogène Type IV chez GF sont produits à l’aide de techniques d’extrusion avancées à partir de polymères haute performance tels que différentes qualités de polyamide et PE. Ces matériaux offrent d’excellentes propriétés de barrière au gaz et une grande résistance aux chocs. 

Voici quelques avantages de l’extrusion : 

  • Précision et régularité : Nos techniques d’extrusion permettent une grande qualité et une uniformité des tubes. Le défi réside à conserver la même (très faible) épaisseur sur toute la longueur du réservoir.
  • Rentabilité : L’extrusion est un procédé économique qui réduit les déchets de matière et les coûts de production tout en maintenant un niveau de qualité élevé. 

L’expertise de GF Industry and Infrastructure Flow Solutions dans la technologie de l’extrusion permet de garantir que les composants d’inner liner répondent aux exigences strictes liées au stockage de l’hydrogène, contribuant ainsi à une utilisation sûre et efficace de l’hydrogène en tant qu’énergie propre. Pour plus d’informations sur le procédé, consultez  GF DEKA.

Quelle technologie GF propose-t-il pour les circuits de refroidissement dans les systèmes de piles à combustible PEM à hydrogène ?

GF Industry and Infrastructure Flow Solutions propose des solutions de tubes polymères pour les circuits d’air et de refroidissement dans les systèmes de piles à combustible PEM. Le circuit de refroidissement comprend généralement un fluide caloporteur (comme de l’eau ou un mélange eau-glycol), une pompe pour faire circuler le fluide, un radiateur pour dissiper la chaleur, et des capteurs de température. 

Voici les avantages des systèmes de tubes polymères de GF Industry and Infrastructure Flow Solutions : 

  • Résistance à la corrosion : Les systèmes de tubes polymères de GF Industry and Infrastructure Flow Solutions sont hautement résistants à la corrosion, contrairement aux tubes métalliques traditionnels, ce qui garantit une durée de vie plus longue et réduit les coûts de maintenance. 
  • Aucun résidu métallique :  Étant donné que les tubes polymères ne se corrodent pas, il n’y a aucun risque de contamination du fluide caloporteur, ce qui permet de préserver la pureté et l’efficacité du circuit de refroidissement. 
  • Léger et durable : Les tubes polymères sont nettement plus légers que les tubes métalliques, ce qui les rend plus faciles à installer et à manipuler. Malgré leur légèreté, ils sont résistants. 
  • Efficacité énergétique :  Les systèmes de refroidissement liquide avec tubes polymères sont plus efficaces du point de vue énergétique car ils offrent une meilleure gestion thermique, essentielle pour le contrôle précis de la température, comme cela est prouvé dans les secteurs de la microélectronique ou des data centers, mais aussi pour les systèmes de piles à combustible. 
Georg Fischer SAS

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