Usage hydrogen

Production d'hydrogène

Solutions énergisées : Systèmes de tuyauterie en polymère avancés pour le traitement d'eau ultra-pure et pour les technologies de coeur électrolyseur de pointe pour produire de l'hydrogène vert.

Atteindre une haute pureté grâce aux systèmes de tuyauterie en polymère

L'hydrogène vert est produit en exploitant de l'énergie propre à partir de sources renouvelables, telles que l'énergie solaire, éolienne et hydraulique, puis en utilisant l'électrolyse pour diviser l'eau en deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène. L'eau destinée à l'électrolyse subit généralement une purification à l'aide de processus standard d'osmose inverse, nécessitant souvent des étapes de déionisation supplémentaires pour éliminer tout ion restant.Nous contribuons à ces applications avec nos solutions dans le transport d'eau déionisée pour augmenter la production tout en réduisant simultanément le coût en capital de l'hydrogène vert dans son ensemble.

Applications de traitement de l'eau pour de l'eau ultra-pure

Échange d'ions

L'échangeur d'ions assure la production d'eau de processus pure dans le milieu industriel. Ils éliminent les ions indésirables grâce à des billes de résine sélectives et les régénèrent pendant le processus. La construction compacte des installations d'échange d'ions nécessite diverses solutions de tuyauterie et de composants. GF Piping Systems fournit des solutions complètes de systèmes de tuyauterie de haute qualité, offrant une flexibilité maximale, tout en assurant un fonctionnement d'usine entièrement sûr avec un temps de fonctionnement maximum.

Osmose Inverse

La technologie d'osmose inverse est une méthode de filtration par laquelle l'eau contaminée passe à travers une membrane très fine sous haute pression et élimine presque toute la pollution de l'eau, telle que les minéraux, les bactéries et autres particules. Basée sur la porosité sélective d'une membrane semi-perméable, les impuretés seront éliminées d'un liquide sous pression. Comme ce processus ne nécessite aucun produit chimique supplémentaire, la consommation d'énergie est faible et la manipulation est facile.

En savoir plus Hydrogen_Water_Treatment_Website_900x450px

Technologies Combinées

Le traitement de l'eau pour l'électrolyse, spécifiquement pour atteindre une qualité ultra-pure, implique un prétraitement dépendant de la source suivi de différentes étapes de polissage. Ces étapes vont de l'adoucissement à la désionisation, traitant des problèmes tels que la teneur en ions, la dureté, la TOC, le silicium et les gaz. L'osmose inverse (RO) élimine efficacement les ions et les molécules, tandis qu'une étape de déionisation finale garantit de faibles conductivités. Un traitement continu est essentiel pour les électrolyseurs tels que les PEM et AEM, nécessitant des polisseurs de flux latéral internes pour une longévité.

Applications d'Électrolyseur : Solutions pour Tous

Électrolyseur Alcalin

En utilisant une solution électrolytique liquide telle que l'hydroxyde de potassium ou l'hydroxyde de sodium mélangé à de l'eau, les électrolyseurs alcalins (AEL, atmosphériques) produisent de l'hydrogène dans des cellules composées d'une anode, d'une cathode et d'une membrane. Ces cellules sont généralement disposées en série pour produire de l'hydrogène et de l'oxygène simultanément. L'application d'un courant provoque le déplacement des ions hydroxyde à travers l'électrolyte, produisant du gaz d'hydrogène du côté cathodique et du gaz d'oxygène du côté anodique.

Électrolyseur à membrane échangeuse de protons

Les électrolyseurs à membrane échangeuse de protons (PEM) utilisent une membrane échangeuse de protons et un électrolyte polymère solide. L'eau se divise en hydrogène et en oxygène lors de l'application d'un courant, les protons d'hydrogène passant à travers la membrane pour former de l'hydrogène du côté cathodique. L'efficacité et la durée de vie de l'électrolyse PEM dépendent significativement de la qualité de l'eau d'entrée. L'eau d'une grande pureté est essentielle pour des performances optimales.

Électrolyseur à membrane échangeuse d'anions

L'électrolyseur à membrane échangeuse d'anions (AEM), une méthode d'électrolyse à basse température, utilise une AEM polymère et des électrodes économiques dans un ensemble membrane-électrode. La demi-cellule anodique contient un électrolyte de KOH dilué, tandis que la demi-cellule cathodique, sans liquide, produit de l'hydrogène à partir de l'eau qui traverse la membrane. L'oxygène est libéré du côté anodique.

Hydrogène

Dessalement

L'eau de mer offre une immense promesse en tant que source d'eau pour la production d'hydrogène vert. Nos technologies de pointe permettent le dessalement de l'eau de mer pour générer de l'eau purifiée à travers plusieurs processus de traitement. Nous aidons nos clients à atteindre des étapes importantes du projet sur site en fournissant des solutions de préfabrication de pointe, telles que des skids entièrement testés selon leurs besoins. Grâce à des ateliers de préfabrication stratégiquement positionnés dans le monde entier, les clients bénéficient d'économies de coûts et de temps tout en assurant la fiabilité du système avec notre qualité prouvée et certifiée.

FAQ

Comment l'hydrogène vert est-il généré et quelle est l'importance des systèmes de tuyauterie en plastique dans sa production?

Dans l'écosystème de l'hydrogène vert, les électrolyseurs se situent en première ligne, utilisant l'électrolyse pour diviser l'eau en atomes d'hydrogène et d'oxygène, nécessitant de l'énergie électrique. Nos systèmes de tuyauterie en plastique sont conçus de manière experte pour soutenir le transport fluide et le refroidissement efficace des fluides et des gaz, composants critiques de cette opération. Nous nous engageons à améliorer la longévité et la résilience des électrolyseurs avec nos solutions innovantes non corrosives, minimisant efficacement les temps d'arrêt et atténuant ainsi de manière significative l'impact économique alors que l'hydrogène avance dans la chaîne de valeur.

Comment l'eau contribue-t-elle à l'économie de l'hydrogène?

L'eau est au cœur de l'économie de l'hydrogène, alimentant le processus crucial de production d'hydrogène par électrolyse.

Production d'hydrogène: 
Lorsque l'eau (H₂O) est divisée par un courant électrique, elle devient simplement de l'hydrogène (H₂) et de l'oxygène (O₂). L'oxygène est un sous-produit pouvant offrir des utilisations industrielles supplémentaires et des opportunités pour des pratiques d'économie circulaire. 

Consommation d'eau:  
L'électrolyse pour produire de l'hydrogène vert est intensive en eau, nécessitant environ neuf litres par kilogramme d'hydrogène produit. Typiquement, les électrolyseurs consomment de 45 à 55 kWh par kg d'hydrogène, ce qui équivaut à 0,16 à 0,2 l d'eau ultrapure par kWh, résultant en 163 à 200 l/h d'eau ultrapure par MW de capacité d'électrolyseur.1 

1.Henrik Tækker MadsenWater (octobre 2022), Traitement de l'eau pour l'hydrogène par EUROWATER, une entreprise du groupe Grundfos.

Lien source: Traitement de l'eau pour l'hydrogène vert : ce que vous devez savoir (hydrogentechworld.com)

Quels matériaux polymères sont adaptés au transport d'eau ultrapure?

Dans le domaine de la génération d'eau ultrapure, la sélection des matériaux repose sur la qualité d'eau désirée, mesurée généralement en microSiemens (µS/cm). SYGEF PVDF HP émerge comme le choix privilégié pour les applications de haute pureté en raison de sa résistance mécanique et chimique exceptionnelle. Ce système est produit méticuleusement dans des conditions de salle blanche ISO Classe 5 (100), garantissant une pureté absolue et une conformité aux normes industrielles rigoureuses.

Outre SYGEF pour d'autres qualités d'eau, PROGEF PP-H se distingue comme le choix optimal. Ce système de tuyauterie en polypropylène (PP) offre une résistance chimique et une durabilité inégalées, le rendant adapté à un large éventail d'applications. 

Plus spécifiquement, notre système PROGEF (polypropylène) est exceptionnellement efficace. Il garantit une haute pureté en minimisant la contamination et est résistant aux chocs, à l'abrasion et à une large gamme de produits chimiques. Cela influence positivement l'efficacité globale et la longévité du système d'eau ultrapure et a ainsi un impact positif sur la durée de vie de la pile d'électrolyseurs.

Pour déterminer le meilleur matériau pour les besoins spécifiques de votre application, nous recommandons de consulter un expert.

Quelles technologies sont couramment utilisées pour assembler des tuyaux en polymère dans les applications d'hydrogène de GF Piping Systems?

GF Piping Systems utilise plusieurs technologies de raccordement avancées pour les applications d'hydrogène, notamment la fusion par électrofusion, la fusion bout à bout et la fusion infrarouge (IR). Ces méthodes garantissent des connexions sécurisées et étanches essentielles pour . Ces technologies facilitent également une installation plus rapide et réduisent les coûts globaux du projet.

  • Fusion bout à bout: Cette méthode est connue pour sa simplicité et son automatisation, permettant une configuration rapide et un contrôle précis de la soudure. Elle est particulièrement efficace pour les tuyaux de grand diamètre. La fusion bout à bout assemble deux pièces thermoplastiques, généralement des tuyaux, en chauffant leurs extrémités jusqu'à ce qu'elles fondent, puis en les pressant ensemble pour former un joint solide et étanche.
  • Électrofusion: Avec un équipement léger, l'électrofusion offre un processus semi-automatisé pour une opération plus facile. Elle offre un stockage des données de soudure pour la traçabilité et prend en charge des flux de travail personnalisables, garantissant un contrôle qualité solide lors de l'assemblage. L'électrofusion assemble des tuyaux thermoplastiques à l'aide de raccords spéciaux avec des éléments chauffants électriques. 
  • Fusion infrarouge: Les machines de fusion IR font fondre les composants sans contact, évitant la contamination et le collage du chauffage. Le cordon de soudage minimal assure un bon écoulement et augmente les passages de tuyaux. Ces machines fonctionnent avec des matériaux comme le PVDF, l'ECTFE, le PP gris, le PP-n, le PE100 et le PFA, couvrant des dimensions de 20 mm à 400 mm.

Découvrez nos technologies de raccordement.

Georg Fischer Piping Systems Ltd

Ebnatstrasse 111

8201 Schaffhausen

Suisse

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