Forbedring af effektiviteten i elektrolyse er afgørende for at reducere produktionsomkostningerne i forbindelse med grøn brint. Delikate justeringer af driftsvariabler i elektrolysatorer, som f.eks. temperatur og driftstryk, har potentiale til væsentlige forbedringer af energieffektiviteten. Ved at finjustere disse parametre kan produktionen af grøn brint maksimeres, samtidig med at forbruget af fornybar energi styres, og materialesliddet reduceres.
Væskeanalyse
Overvågning af vandkvalitet for at sikre en effektiv elektrolyse
Produktionen af grøn brint involverer elektrolyse af vand. Denne proces kræver en væsentlig mængde vand. En bæredygtig anvendelse af vandressourcer er en gyldig bekymring ved produktion af grøn brint. Elektrolyse kræver rent eller ultrarent vand for at minimere tilstedeværelsen af urenheder, som ville kunne påvirke den kemiske reaktion og reducere effektiviteten af produktionsprocessen for grøn brint. Ultra rent vand opnås ved hjælp af processer som omvendt osmose.
Konduktivitet er en vigtig måleparameter til at sikre renheden af vandet. Vores digitale konduktivitetssensor Memosens CLS16E med Memosens 2.0 teknologi giver mulighed for præcis måling ved meget lav konduktivitet, længerevarende lagring af sensor- og procesdata samt berøringsfri dataoverførsel
Flowmålere anvendes til overvågning af ledende væsker og sikrer driftssikkerheden af elektrolysatorens vandtilførsel. Promag 10 W er verdens første elektromagnetiske flowmåler til ubegrænsede installationsmålinger.
I tilfælde af alkaliske elektrolysatorer anvendes typisk Vortex-målere som Prowirl F 200 til måling af ultrarent vand.
Måling af tryk under forberedelse af vand til elektrolyse er essentiel for at detektere blokeringer i filtreringen og osmosen. Cerabar PMP51B er en pålidelig og brugervenlig sensor til reduktion af systemfejl i produktionen af grøn brint.
Måleniveauet er afgørende for at opretholde en konsistent forsyning, der forhindrer tørkøring og fremmer ressourceeffektiviteten. Levelflex FMP51 egner sig til brint- og iltseparatorer er yderst modstandsdygtige over for korroderende stoffer.
Samlet indhold af organisk kulstof (TOC) og silica varierer alt efter vandkilden (kommunalt vand, flodvand, grundvand, genanvendt vand osv.). Sæt din lid til Silica-analysator Liquiline System CA80SI og TOC-analyseanlæg CA78 til præcis måling
I denne metode fungerer en alkalisk opløsning, typisk kaliumhydroxid, som elektrolyt for at muliggøre de elektrokemiske reaktioner. Alkaliske elektrolysatorer er en gennemprøvet teknologi primært inden for kemisk produktion, der omkonfigureres til brintproduktion og egner sig til store anlæg til produktion af grøn brint.
Til præcis flowmåling af våd brint er en Vortex-flowmåler som f.eks. Prowirl F 200 et perfekt match. Elektrolytter baseret på NaOH eller KOH måles sædvanligvis ved hjælp af elektromagnetiske flowmålere som f.eks. Promag P 10
Håndtering af vandniveauet i anode- og katodeseparatorer er kritisk for en sikker drift af alle elektrolysatorteknologier, især vigtigt i alkaliske anlæg på grund af KOH-elektrolyttens kaustiske, korroderende karakter. Niveaudetektering af væsker med vibrerende stemmegaffel Liquiphant FTL51B forhindrer overflow
Elektrolyseanlæggets temperatur påvirker elektrolysereaktionens hastighed. Endvidere kan elektrolysatoren blive overophedet på grund af for lav vandtilførsel. Vores temperatursensor iTHERM Moduline TM131 kan anvendes til at optimere elektrolysatorens driftsparametre
PEM-elektrolysatorer (Proton Exchange Membrane) er en anden meget anvendt teknologi ved siden af alkaliske elektrolysatorer. Teknologien bygger på en solid polymerelektrolytmembran, der sikrer et kompakt design og en præcis styring, som gør den særligt egnet til applikationer, der kræver fleksibilitet og reaktionsevne inden for produktion af grøn brint. PEM-elektrolysatorer giver fordele som høj effektivitet, hurtig respons på skiftende belastninger og egnethed til decentraliseret anvendelse.
Coriolis-masseflowmålere er yderst præcise og pålidelige ved måling af masseflowhastigheder. Promass Q 300 kan anvendes til optimering af driftsparametrene på PEM-elektrolysatoren.
Levelflex FMP51 egner sig til pålidelig niveaumåling i brint- og iltseparatorer
Vores Cerabar PMC71B med keramisk membran kendetegnes ved større robusthed i ultrarent fødevand, der potentielt kan medføre metaludvaskning og store ændringer i driftsforholdene.
Høje tryk i PEM-elektrolysatorer kan medføre brud på termorør. iTHERM Moduline TM131 leverer pålidelige målinger og ved forbedret sikkerhed på grund af dens sekundære procesbarriere og detektering af termorørsskader.
Til forskel fra andre typer anvender AEM-elektrolysatorer en alkalisk opløsning og en membran,som transporterer hydroxid-ioner (OH-). Ved anoden spaltes vand i ilt- og hydroxid-ioner. Membranen leder hydroxid-ionerne til katoden, hvor de reagerer med elektroner (fra strømforsyningen) for at danne brintgas. AEM-elektrolysatorer har den potentielle fordel ved at kunne bruge mere omkostningseffektive katalysatorer end PEM-elektrolysatorer.
Opretholdelsen af den fine balance mellen vandforsyning og vandafledning er kritisk for membranens stabilitet og effektivitet. Dette kan opnås med Promag P 300 elektromagnetisk flowmåler
Gas-crossover eller kryds-membrangennemtrængning kan reduceres ved at anvende katodesiden (H2) på en elektrolysator ved højere tryk end anoden (O2). Overvågning af differenstrykket kan være afgørende for at sikre, at elektrolysatorer fungerer korrekt, især når de to sider anvendes ved samme tryk. Dette kræver en omhyggelig overvågning med Deltabar PMD75B
Højtemperatur-elektrolyse eller SOE-elektrolyse (Solid Oxide Electrolysis) er en ny teknologi, der bygger på damp, i stedet for vand i flydende form eller elektrolyt. Drift ved højere temperaturer (600-1000 °C) forøger effektiviteten af elektrolyseprocessen væsentligt, især når den er integreret med spildvarme eller andre højeffektive varmekilder.
Ekstreme driftstemperaturer kræver kraftige og holdbare sensorer
Komplekse gasblandinger gør det nødvendigt at anvende præcis analyse af de skiftende gassammensætninger. Raman Rxn5-analyseanlæg tilbyder pålidelig inline-spektroskopi.
Anvendelse af damp med høj temperatur kræver præcis og kraftig flowmåling
Brint er underlagt strenge kvalitetsstandarder afhængigt af den anvendte transportmetode og slutbrug, især brændselsceller (ISO 14687:2019). Optiske teknologier til måling af fugt (H2O) og ilt (O2) muliggør en vedligeholdelsesfri drift som følge af deres iboende robusthed og pålidelighed.
Meget hurtige responstider ved identifikation af urenheder i processer
Der er ingen bevægelige dele eller elektrolytter, og optikken har lang levetid, så behovet for vedligeholdelse er særdeles lille
Let installation og ibrugtagning med Heartbeat Technology-tilstandsovervågning
Wildfire Energy sætter sin lid til måleteknologi og support fra Endress+Hauser for at sikre en effektiv brint- og syntesegasproduktion fra biomasse og restaffald.
Messer producerer brint i en dampreformer. Anlægget har et stort antal beskyttelses- og sikkerhedsanordninger, hvor trykværdier spiller en vigtig rolle.
/
Slutnoter
Relaterede historier
Læs mere om, hvorfor vi er den rette partner for bæredygtig og sikker produktion af grøn brint
Kraftværker: brint i elproduktion
Opdag brintens potentiale til at begrænse kulstofudledningen som et afgørende råmateriale i kraft- og energisektoren. Find ud af, hvordan Endress+Hauser kan støtte dig på vejen til netto-nul.
Increasing green hydrogen production efficiency
Discover how optimizing processes and innovations are revolutionizing green hydrogen production efficiency, contributing to a cleaner energy landscape. Learn more!
Instrumentation for safe hydrogen storage
Explore our innovative portfolio of instrumentation serving safe hydrogen storage.
Forøg sikkerheden og effektiviteten i brintblandingsprocesser
Læs mere om vores brede sortiment og få gavn af vores mangeårige ekspertise, når det drejer sig om sikker brintblanding.
Vi værner om dine personlige oplysninger
Vi anvender cookies for at forbedre din browseroplevelse, indsamle statistiske oplysninger med henblik på optimering af webstedets funktionalitet og levere skræddersyede annoncer eller indholdselementer.
Hvis du vælger "Accepter alle", giver du dit samtykke til vores brug af cookies.
Yderligere oplysninger fremgår af vores Cookiepolitik .
%20with%20flange%20connections%20for%20process%20applications%20-%20PP01.jpg "Picture of Electromagnetic flowmeter Proline Promag P 300 / 5P3B for process applications")
