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Os Secadores de Hidrogênio Comprimido (Secadores H2) são projetados para separação contínua do vapor de água do hidrogênio comprimido, reduzindo assim seu ponto de orvalho de pressão.
A secagem do gás hidrogênio é essencial para garantir sua pureza e evitar qualquer impacto negativo nos equipamentos ou processos onde é utilizado. Várias tecnologias estão disponíveis para remover a umidade de uma corrente de hidrogênio:
Secagem por adsorção:A secagem por adsorção utiliza dessecantes sólidos, como sílica gel, alumina ativada ou peneiras moleculares, para remover a umidade do fluxo de hidrogênio. O gás hidrogênio úmido flui através de um leito de material dessecante, que adsorve o vapor d'água. Uma vez saturado, o dessecante precisa ser regenerado através de métodos térmicos ou de oscilação de pressão.
Separação de membrana:A secagem por membrana utiliza membranas especializadas e seletivamente permeáveis para separar o vapor de água do fluxo de hidrogênio. À medida que o gás hidrogênio flui através da superfície da membrana, o vapor de água penetra através da membrana, deixando o hidrogênio seco do outro lado. Este processo pode ser muito eficaz na remoção de umidade, mas o desempenho da membrana pode ser influenciado por fatores como pressão, temperatura e taxa de fluxo de hidrogênio.
Secagem por refrigeração:Na secagem por refrigeração, o fluxo de hidrogênio é resfriado a uma temperatura abaixo do seu ponto de orvalho, fazendo com que o vapor d'água se condense em água líquida. A água condensada é então separada e removida da corrente de hidrogênio. Este método é eficaz para remover grandes quantidades de umidade, mas pode não ser adequado para atingir pontos de orvalho muito baixos.
Secagem criogênica:A secagem criogênica envolve o resfriamento do gás hidrogênio a temperaturas extremamente baixas (abaixo de -100 graus ou -148 graus F), o que faz com que o vapor de água congele e forme cristais de gelo. Esses cristais de gelo podem então ser separados da corrente de hidrogênio usando métodos de filtração ou separação. Este processo pode atingir pontos de orvalho muito baixos
Processo de secagem seguro para fabricação de células de combustível
Processo de secagem seguro para fabricação de células de combustível
Para que a transição energética seja bem sucedida, a utilização de combustíveis fósseis deve ser ainda mais reduzida. O hidrogénio como substituto do gás e do petróleo é muito discutido neste contexto. Capaz de ser utilizada de diversas maneiras, já é considerada a fonte de energia do futuro. À medida que as soluções de mobilidade elétrica e outras áreas que necessitam de energia se expandem, o hidrogénio está sob um escrutínio especial.
Em comparação com veículos movidos a baterias elétricas.
Os veículos com células de combustível, que transportam hidrogénio armazenado em tanques, são mais leves e atingem autonomias significativamente mais elevadas. Este último fator também é importante para aeronaves de curta distância e transporte ferroviário, onde os primeiros trens movidos a células de combustível já alcançam autonomias de até 1000 km. Actualmente, apenas cerca de 60% da rede ferroviária alemã está electrificada. Os 40% restantes, ou cerca de 13 000 km, podem ser usados apenas por locomotivas a diesel. Nestas vias, em zonas rurais com muitos comboios de passageiros, poderão ser emitidas no futuro até menos 500 000 toneladas de CO2. O hidrogénio também pode contribuir eficazmente para a redução das emissões industriais de CO2. No futuro, as indústrias ávidas por energia serão capazes de produzir hidrogénio de forma rentável a partir de eletrolisadores estacionários alimentados por energia eólica ou solar verde excedentária (ou própria), que pode ser armazenada temporariamente e reutilizada conforme necessário em unidades de células de combustível.
Dentro da cadeia de processo de fabricação de células de combustível.
A Rehm oferece sistemas de secagem inovadores. Eles são usados para produzir células PEM – as chamadas células a combustível de baixa temperatura – e células a combustível de alta temperatura baseadas em materiais de membrana cerâmica (SOFC) ou metálica (MSC). As células a combustível são fixadas na placa bipolar, que veda a reação, distribui o fluxo de gases e oxidantes e coleta a corrente elétrica gerada. Para atingir a potência total necessária, as placas são montadas em pilhas.
A produção da unidade de membrana e da placa bipolar envolve processos de revestimento utilizando materiais à base de solvente que devem ser secos de forma segura e confiável. Como líder tecnológico em sistemas térmicos – em particular, sistemas que atendem a requisitos de secagem flexíveis – a Rehm oferece soluções personalizadas para escalar esses novos processos desde o estágio de protótipo ou laboratório até um ambiente de produção industrializado e automatizado, tornando assim a produção de células de combustível pronta para série. Produção.
Processo de secagem ideal para resultados seguros e confiáveis
O gerenciamento ideal de calor do Sistema de Secagem Rehm usando aquecedores superiores e inferiores funciona com radiação infravermelha (IR) e/ou convecção para secar de forma confiável uma ampla variedade de materiais. Ao implementar esses dois processos de transferência de calor, os sistemas são projetados de forma ideal para o processamento de materiais de revestimento que contêm solventes. O excepcional isolamento térmico das zonas de aquecimento e as temperaturas ajustáveis individualmente permitem um perfil ideal dos seus processos de secagem – perfeitamente adaptados aos requisitos da produção de células de combustível.
Secagem convectiva
Na secagem pelo processo de convecção, a atmosfera do processo é aquecida por meio de um ventilador de ar quente e depois flui para os componentes. Os elementos de aquecimento são fixados acima e abaixo do sistema de transporte. As velocidades de fluxo das zonas de aquecimento superior e inferior são ajustáveis individualmente para garantir que o conjunto seja aquecido uniformemente. Isso evita tensão no material.
Processo de aquecimento combinado com IR
No processo de aquecimento combinado, o calor é transferido por radiação infravermelha, que é suportada pelo aquecimento central por convecção. Todas as câmaras de aquecimento estão equipadas com radiadores IR de alto desempenho. A radiação infravermelha penetra na placa de circuito e expulsa os solventes do interior. Isso permite um processo de secagem mais rápido e eficiente. Para a convecção adicional, o fluxo volumétrico pode ser pré-definido. A base de aquecimento de todos os radiadores IR também pode ser equipada com tampas de vidro para proteger contra contaminação e facilitar a limpeza.
Sistema de exaustão e extração integrada
O sistema de exaustão garante, entre outras coisas, a extração segura de solventes. Mecanismos apropriados são fixados na entrada e na saída da câmara de processo e inseridos entre as zonas de aquecimento. O ar de exaustão do processo é alimentado diretamente no sistema de extração do edifício através do ventilador. As substâncias a serem endurecidas e os produtos de exaustão liberados determinam o volume de extração. A função de extração é monitorada por um sensor de pressão. Se houver algum problema, o aquecimento desliga-se automaticamente e a entrada de novos componentes é interrompida. Isto evita a formação de misturas de gases inflamáveis no sistema.
Com seu extenso portfólio de sistemas de secagem, que vão desde secadores contínuos em vários designs até secadores de revista para a secagem com economia de espaço de várias peças ao mesmo tempo, a Rehm é o parceiro confiável para sua produção de células de combustível.
No futuro, o hidrogénio verde pode substituir o petróleo, o carvão ou o gás natural como transportador de energia sustentável. O hidrogénio tem a vantagem de tornar a energia verde gerada a partir de energias renováveis armazenável e transportável. Isto significa que as lacunas espaciais e temporais no fornecimento de energia podem ser colmatadas.
Esta é uma característica particularmente valiosa para os setores de transporte e industrial. No transporte pesado, os sistemas de acionamento a hidrogénio têm vantagens sobre os acionamentos puramente elétricos: aumentam significativamente a autonomia dos camiões. Os especialistas prevêem que o hidrogénio ultrapassará o diesel em termos de relação custo-eficácia a partir de 2030. Também para aeronaves e navios, a propulsão a hidrogénio provavelmente desempenhará um papel importante.
O hidrogénio verde também impulsionará a transição energética na indústria. De acordo com a Directiva REDII da UE sobre Energias Renováveis, 32% do consumo de energia deverá provir de fontes renováveis até 2030. Nessa altura, 80% da procura de hidrogénio verde provirá da indústria. Por exemplo, matérias-primas como combustíveis sintéticos, amoníaco ou metanol podem ser produzidas com a ajuda do hidrogénio verde, tal como novas matérias-primas na indústria siderúrgica.
Áreas-chave da cadeia de valor do hidrogénio verde
Embora um fornecimento de energia baseado no hidrogénio ainda não seja competitivo hoje, isto irá mudar. A vontade política para o fazer existe e as tecnologias estão nos blocos de partida. A Voith cobre áreas-chave da cadeia de valor do hidrogênio – desde a produção até o transporte, armazenamento e uso.
Produção de hidrogênio via energia hidrelétrica
Além dos tipos flutuantes de geração, como a energia eólica e solar, existe um “campeão oculto” entre as fontes de energia renováveis que é ideal para a geração de hidrogênio verde: a energia hidrelétrica. É líder absoluto entre as formas sustentáveis de produção de energia, gerando 64% da energia verde. Esta tecnologia comprovada, previsível e com preços competitivos desempenha, portanto, um papel importante na transição energética.
Estas vantagens podem ser aproveitadas para produzir hidrogénio verde. Por um lado, a água doce – matéria-prima para a produção de H2 – está disponível em grandes quantidades diretamente no local. Por outro lado, as hidrelétricas têm vida útil extremamente longa, de até 40 anos, até que sejam necessárias as primeiras modernizações. Mas a alta eficiência incomparável de mais de 90% em plantas modernas e a operação contínua também desempenham um papel fundamental. Acima de tudo, as centrais eléctricas a fio d'água, algumas das quais com mais de 6{6}} horas de carga total por ano, oferecem a base ideal para centrais de electrólise para produção de hidrogénio a custos relativamente baixos. A Voith é um fornecedor líder de energia hidrelétrica.
Transporte através de gasodutos de hidrogénio
Os oleodutos são uma forma de transportar o hidrogénio produzido para estações de reabastecimento de hidrogénio ou instalações industriais. Até agora, a rede mundial de gasodutos de hidrogénio mede cerca de 4.300 km. No futuro, a infra-estrutura será ainda mais alargada, também através de projectos financiados publicamente, como a "Espinha dorsal Europeia do Hidrogénio". Até 2040, serão instalados até 53{4}} km de gasodutos num total de 28 países como parte do projeto europeu.
Armazenamento em tanques de hidrogênio de alta pressão
Para utilizar hidrogénio a bordo de um veículo, este deve ser armazenado em quantidades menores. Isto é conseguido com a ajuda de tanques de armazenamento de gás especialmente desenvolvidos. Estes devem atender a altos padrões de segurança, pois são preenchidos com hidrogênio altamente inflamável a até 700 bar. Especialmente no caso de veículos a hidrogénio, sejam células de combustível a hidrogénio ou motores de combustão a hidrogénio, esses tanques também devem ser capazes de resistir a acidentes. Devido a esses fatores, os tanques de armazenamento de gás são um dos componentes do sistema mais desafiadores em veículos a hidrogênio.
Utilização por meio de células a combustível de hidrogênio
A eletrólise que anteriormente separava o hidrogênio e o oxigênio deve ser revertida para liberar energia do hidrogênio. O hidrogênio do tanque de hidrogênio reage com o oxigênio do ar para formar água como um resíduo "limpo". Este processo ocorre em uma célula a combustível: durante a reação química no ânodo e no cátodo, a energia química é convertida em energia elétrica.
Componentes para o trem de força elétrico a hidrogênio
Independentemente de a energia elétrica ser gerada por células de combustível de hidrogênio ou proveniente apenas da bateria em veículos puramente elétricos, ela deve ser convertida em energia cinética ao volante por meio de um trem de força elétrico.
10 coisas que você precisa saber sobre hidrogênio
Atualmente, todos estão empenhados em alcançar as metas climáticas. A transição energética precisa realmente de um grande impulso. O hidrogénio pode dar um contributo importante para isso. A colaboração é essencial para poder utilizar o hidrogénio com sucesso, por exemplo, para contribuir para a redução de CO2 na indústria, nos combustíveis eletrónicos para aeronaves e na utilização no ambiente construído. Mas são necessários investimentos e há dúvidas.
O que é hidrogênio?
O hidrogênio é o elemento mais comum em nosso universo. Em circunstâncias normais é gasoso e falamos de gás hidrogénio (H2). O hidrogênio também é o gás mais leve que conhecemos e, portanto, tem baixa densidade de energia por unidade de volume (em m3). Por peso (em kg), o hidrogênio tem uma alta densidade energética de 120 megajoules (MJ) por kg. Isso é quase três vezes mais que o gás natural (45 MJ por kg). O hidrogênio é frequentemente pressurizado. A pressurização (compressão) do gás hidrogênio, entretanto, também requer a energia necessária (cerca de 10%).
O que é hidrogênio cinza e azul?
Quase todo o hidrogénio produzido atualmente em todo o mundo é o chamado «hidrogénio cinzento». A produção atualmente ocorre via Steam Methane Reforming (SMR). Aqui o vapor de alta pressão (H2O) reage com o gás natural (CH4), resultando em hidrogênio (H2) e no gás de efeito estufa CO2. Nos Países Baixos, aproximadamente 0,8 milhões de toneladas de H2 são produzidas desta forma, utilizando quatro mil milhões de metros cúbicos de gás natural e gerando emissões de CO2 de 12,5 milhões de toneladas.
O termo 'hidrogênio azul' ou 'hidrogênio de baixo carbono' é usado quando o CO2 liberado no processo de produção de hidrogênio cinza é em grande parte (80-90%) capturado e armazenado. Isso também é chamado de CCS: Captura e Armazenamento de Carbono. Isto poderia acontecer em campos de gás vazios no Mar do Norte. Em nenhum outro lugar do mundo o hidrogénio azul é produzido em grande escala.
O que é hidrogênio verde?
O hidrogénio verde, também conhecido como “hidrogénio renovável”, é o hidrogénio produzido com energia sustentável. A mais conhecida é a eletrólise, na qual a água (H2O) é dividida em hidrogênio (H2) e oxigênio (O2) por meio da eletricidade verde. Um grande número de partidos nos Países Baixos está a experimentar estes electrolisadores à escala de megawatts. O hidrogênio também é liberado durante a gaseificação da biomassa em alta temperatura.
O que é hidrogênio turquesa?
O hidrogênio produzido a partir do gás natural usando a chamada tecnologia de pirólise de metal fundido é chamado de 'hidrogênio turquesa' ou 'hidrogênio de baixo carbono'. O gás natural passa através de um metal fundido que libera gás hidrogênio e também carbono sólido. Este último pode encontrar uma aplicação útil, por exemplo, em pneus de automóveis. Esta tecnologia ainda está em fase de laboratório e serão necessários pelo menos dez anos para que a primeira planta piloto seja realizada.
Quais são as outras diferenças fundamentais entre o azul e o verde?
Além do método de produção, existem várias outras diferenças importantes:
Só o hidrogénio verde produzido por eletrólise garante que grandes quantidades de eletricidade sustentável produzida no mar e em terra possam ser devidamente integradas no nosso sistema energético. Somente a eletrólise pode converter eletricidade em hidrogênio de forma flexível (sob demanda) e depois armazená-la.
Além disso, o desenvolvimento da electrólise em grande escala ajudará a satisfazer a crescente procura de electricidade e, assim, estimulará o crescimento da energia sustentável.
Há também uma diferença de qualidade. O hidrogénio verde tem um maior grau de pureza e pode ser utilizado imediatamente, por exemplo, na célula de combustível de um veículo. O hidrogênio azul possui nível de pureza inferior, suficiente para aplicação industrial.
A produção de hidrogénio azul é uma forma de «descarbonizar» a indústria, ou seja, reduzir o CO2, em grande escala e a custos relativamente baixos.
O hidrogénio branco do solo é a fonte de energia limpa do futuro?
Já conhecemos o hidrogénio cinzento, azul e verde, mas agora parece que o hidrogénio branco ou natural também está disponível. Isso vem do solo, assim como o gás natural. Quando o hidrogênio é queimado com oxigênio, apenas água é liberada. O hidrogênio branco é um hidrogênio natural do subsolo que tem potencial para se tornar uma importante fonte de energia do futuro se for feito por eletrólise da água com energia eólica ou solar (verde).
Não é então feito de cinza natural ou carvão (cinza), nem mesmo capturando primeiro o CO2 (azul). O gás é utilizado principalmente para aquecer processos na indústria química e na produção de aço e fertilizantes. Na transição da energia fóssil para a energia verde, pode servir como reserva de armazenamento de eletricidade durante períodos sem sol e vento.
Qual o papel do hidrogénio na transição energética?
No nosso mix energético atual, aproximadamente 20% é fornecido sob a forma de eletricidade e 80% sob a forma de gás natural ou combustível fóssil líquido (gasolina, diesel). As nossas metas climáticas vão mudar consideravelmente esta situação num futuro próximo. A parcela da eletricidade gerada pela energia eólica e solar aumentará acentuadamente. Para uma série de aplicações, como o transporte pesado, os processos de alta temperatura na indústria e na aviação, ainda falta uma boa solução elétrica e ainda há necessidade de um gás sustentável. O hidrogênio pode desempenhar um papel útil aqui. Além disso, o hidrogênio é importante na forma de armazenamento em larga escala para aqueles momentos em que não há vento e está nublado.
Que países também estão a trabalhar no hidrogénio?
Países como a Noruega, a Austrália, Marrocos, o Chile, a Arábia Saudita, a China e o Japão são muito activos no domínio do hidrogénio verde, principalmente porque existe uma disponibilidade considerável (potencial) de energia renovável barata proveniente da energia eólica, solar ou hidroeléctrica para produzir hidrogénio verde. Uma excepção a isto é o Japão, que depende em grande parte das importações para o seu abastecimento energético e desenvolveu uma estratégia para importar hidrogénio (verde) em grande escala. Seu papel fundamental reside no desenvolvimento tecnológico. Os Países Baixos estão numa boa posição graças, em parte, ao nosso conhecimento da tecnologia de gás e eletrólise, ao grande potencial da energia eólica no Mar do Norte e à indústria de utilização intensiva de energia que necessita de assumir um forte compromisso com a sustentabilidade.
Para que vamos usar o hidrogênio?
O hidrogênio é particularmente importante para a indústria de processo. Atualmente é utilizado principalmente para a produção de fertilizantes, mas no futuro também poderá ser utilizado para processos de alta temperatura, como a produção de aço, para a qual é agora utilizado gás natural ou carvão. Além disso, o hidrogénio desempenhará um papel na mobilidade, por exemplo, para os autocarros interurbanos que têm de percorrer distâncias mais longas e onde a condução elétrica não é uma solução.
O que o hidrogénio significa para o cidadão?
No curto prazo, pouco será evidente. O uso de hidrogênio em residências, por exemplo, já deveria ter sido feito há muito tempo, se isso acontecer. Para a maioria das casas, uma rede de calor colectiva ou uma bomba de calor eléctrica oferecem uma solução melhor. No trânsito, o número de carros a hidrogénio (atualmente menos de uma centena) e o número de postos de abastecimento de hidrogénio (em 2018: 3) aumentarão lentamente.
Nossa fábrica
Os produtos são vendidos em todas as regiões da China e exportados para países ao redor do mundo. Eles foram vendidos em mais de 20 países e regiões, incluindo Estados Unidos, Alemanha, Marrocos, Quênia, Arábia Saudita, Vietnã, Argélia, Índia, Tanzânia e Taiwan. Forneceu com sucesso empresas conhecidas, como China Aerospace, PetroChina, China Nuclear Group, BYD, Jiuli Speciality, Tony Electronics, Zheng Energy Group e outras empresas conhecidas. Existem muitas estações de hidrogenação de hidrogênio verde, como Wulanchabu, Haikou, Hainan, Hainan Haikou, Yunnan Kunming, etc., que fornecem projetos verdes e de produção de hidrogênio.
Perguntas frequentes
P: O que um secador a hidrogênio faz?
P: Qual é o processo de secagem com hidrogênio?
P: Como você remove a umidade do hidrogênio?
P: Qual líquido é usado para secar o gás hidrogênio?
P: O que significa hidrogênio seco?
P: Qual é a diferença entre hidrogênio e hidrogênio seco?
P: O que é um secador a hidrogênio em uma usina termelétrica?
P: Como você produz gás hidrogênio seco?
P: A que temperatura o hidrogênio evapora?
P: Como você coleta gás hidrogênio seco?
P: O hidrogênio verde pode ser produzido a partir da água?
P: Por que o hidrogênio é tão difícil de produzir?
P: Quanto custa produzir 1kg de hidrogénio verde?
P: O hidrogênio verde é melhor que o solar?
P: Qual é a produção de hidrogénio verde mais eficiente?
P: Qual é a forma mais barata de produzir hidrogénio verde?
P: É fácil produzir hidrogênio verde?
P: O que o hidrogênio verde substituirá?
P: Quais são os desafios do hidrogénio verde?
P: Como você extrai hidrogênio verde da água?
Somos conhecidos como um dos principais fabricantes e fornecedores de equipamentos de secagem de hidrogênio na China. Fique à vontade para vender equipamentos de secagem de hidrogênio de alta qualidade de nossa fábrica. Para atendimento personalizado, entre em contato conosco agora.