Pilas de combustible de hidrógeno
Eliminación de contaminación en la producción de pilas de combustible de hidrógeno
La tecnología HFC será una parte esencial de las soluciones con cero emisiones de carbono. Es muy limpio en comparación con los motores de combustión interna y el subproducto de salida es H2O. Es probable que los HFC se combinen con la tecnología de baterías, pero se prevé que se suministren en volúmenes más pequeños al sector automotriz de pasajeros y, más significativamente, a vehículos pesados, autobuses, transporte marítimo, manipulación de materiales e incluso aviones y drones.
Si bien su evolución y ampliación ha sido más lenta que la tecnología de baterías, ahora se está industrializando activamente con un enfoque en una mejor automatización de etapas clave del proceso.
Meech ha estado colaborando con socios en expansión para industrializar los procesos de producción de celdas de combustible PEM (membrana de intercambio de protones), que se está adoptando con mayor frecuencia en el sector automotriz. Es esencial evitar la contaminación incrustada y la alta carga estática en los componentes de la celda y Meech trabajará con nuestros socios para determinar la solución óptima según el espacio disponible en la máquina, el tipo y las características de la contaminación y el entorno del proceso. Al evitar estos riesgos, se pueden optimizar las velocidades de producción, maximizar los rendimientos y evitar defectos latentes.
Nuestro enfoque de avance cero fallos
Hemos identificado una serie de procesos dentro de la fabricación de pilas de combustible de hidrógeno que son propensos a la contaminación en la línea. Al aplicar las soluciones adecuadas en estos puntos, se asegura de que no haya eslabones débiles en su cadena de producción. Los exploramos a continuación y demostramos nuestras soluciones...
¿Qué es una pila de combustible de hidrógeno?
Las pilas de combustible son dispositivos que generan electricidad a través de “reacciones electroquímicas redox” (no combustión, no queman nada).
En definitiva, convierten la energía química de los combustibles (hidrógeno o metano) directamente en energía eléctrica (combinándolos con oxígeno). Como la conversión química no necesita energía térmica ni mecánica, las primeras pilas de combustible son (en comparación) extremadamente eficiente. Además de minimizar las pérdidas de energía, las pilas de combustible también son mucho menos contaminante que los motores de combustión clásicos, con emisiones de carbono mucho menores y no tóxicas.
Si el hidrógeno “verde” (hidrógeno creado a partir de fuentes de energía renovables) alimenta la célula, ¡Solo emiten vapor de agua y aire caliente! Ofreciendo en general una solución de energía muy limpia.
Tecnologías complementarias
Las pilas de combustible y las baterías son Dos soluciones viables para crear sistemas de propulsión eléctricos. y así abordar el desafío de la energía limpia. Ambas tecnologías también tendrán su lugar como solución híbrida (conjunto). Dependiendo de la aplicación, cualquiera de las dos puede ser la mejor respuesta... (también las veremos combinadas)
Principales diferencias
La diferencia más esencial entre pilas de combustible y baterías es simple: una La batería almacena energía. que luego utiliza, mientras que un La pila de combustible genera energía. mediante la conversión del combustible disponible. Mientras tengas acceso al combustible, tendrás acceso a la electricidad, en cualquier momento y en cualquier lugar. Curiosamente, una pila de combustible también puede tener un componente de batería para almacenar la energía que genera.
Meech ha estado colaborando con socios en expansión para industrializar los procesos de producción de celdas de batería y celdas de combustible PEM (membrana de intercambio de protones), que se está adoptando con mayor frecuencia en el sector automotriz. Es esencial evitar la contaminación incrustada y la alta carga estática en los componentes de la celda y Meech trabajará con nuestros socios para determinar la solución óptima según el espacio disponible en la máquina, el tipo y las características de la contaminación y el entorno del proceso. Al evitar estos riesgos, se pueden optimizar las velocidades de producción, maximizar los rendimientos y evitar defectos latentes.
Componentes principales de la pila de combustible de hidrógeno.
Placas bipolares
Las placas bipolares están diseñadas para canalizar hidrógeno, conducir electrones y disipar calor de la celda:
Papel carbón microporoso o material no tejido
El papel carbón microporoso o el material no tejido están diseñados para garantizar un flujo y una transferencia constantes de medios activos a través de la membrana:
Membrana recubierta de catalizador (CCM)
Una parte fundamental de la membrana de la pila de combustible PEM es la CCM (membrana recubierta de catalizador). Se trata de una membrana de polímero recubierta con un ánodo y un cátodo en ambos lados. Al automatizar etapas clave de producción de este componente en un formato de conversión de rollo a rollo, es fundamental eliminar las cargas estáticas y evitar la contaminación incrustada para que el componente CCM final esté completamente optimizado y no sea rechazado o transferido con defectos latentes.
Aplicaciones principales: producción de membranas recubiertas de catalizador.
Etapa de recubrimiento seco sobre la película portadora
En la primera etapa, el material de recubrimiento del ánodo y del cátodo se recubre por separado sobre una película portadora de PTFE o PE (antes de secarse y luego transferirse a cada lado de una única membrana polimérica sensible a la humedad).
Los rodillos portadores de ánodo y cátodo se fabrican por separado.
Con referencia a la imagen de arriba, antes del recubrimiento, la película portadora debe estar libre de contaminación y neutralizada de la carga estática (creada aguas arriba y durante el proceso de desenrollado), lo que garantiza que se mantenga la precisión y estabilidad del recubrimiento y que los materiales fluyan a través del proceso de conversión sin dificultades.
También puede ser necesario limpiar el rodillo de recubrimiento para ayudar a mantener un espesor de recubrimiento constante.
A medida que se seca la capa de recubrimiento, se pueden generar cristales relacionados con el calor a partir de la película portadora (en la parte inferior) y esto requiere un proceso de eliminación de tipo de contacto especializado para evitar daños a la membrana o contaminación cruzada con otros componentes.
Luego, el rollo de ánodo o cátodo se transfiere a la siguiente etapa de producción (con cero fallas transferidas).
Se recomienda una combinación de limpiadores de red de contacto y sin contacto; todos los limpiadores de red de Meech incluyen barras de ionización estática para neutralizar los materiales.
Se requieren varios procesos esenciales de limpieza y control de estática para evitar la contaminación incrustada y la acumulación de alta carga estática, como se muestra en el diagrama anterior.
Existen otros procesos críticos que se están investigando a medida que la industria adopta cada vez más técnicas de automatización.
También es posible que se necesite monitoreo del desempeño en vivo y registro de fechas para soluciones de control estático más críticas.
Si está diseñando una línea de producción de baterías piloto o ampliada o tiene problemas relacionados con la contaminación o la carga estática, póngase en contacto con uno de nuestros expertos de la industria de Meech.
(Consulte la parte inferior de la página para conocer las soluciones que se requieren con frecuencia).
Etapa de transferencia de recubrimiento sobre membrana polimérica
En la siguiente etapa, se desenrollan rollos separados de películas portadoras recubiertas con cátodo y revestidas con ánodo, con los recubrimientos secos del catalizador del ánodo y del cátodo orientados hacia la membrana polimérica.
A través de una combinación de compresión y calor, el revestimiento del ánodo y del cátodo "calcomanético" se transfiere a cada lado de la membrana polimérica.
Luego, la membrana recubierta con catalizador (CCM) se enrolla en un rollo para la siguiente etapa del proceso.
Se requieren varios procesos esenciales de limpieza y control de estática para evitar la contaminación incrustada y la acumulación de alta carga estática, como se muestra en el diagrama anterior.
Existen otros procesos críticos que se están investigando a medida que la industria adopta cada vez más técnicas de automatización.
También es posible que se necesite monitoreo del desempeño en vivo y registro de fechas para soluciones de control estático más críticas.
Si está diseñando una línea de producción de baterías piloto o ampliada o tiene problemas relacionados con la contaminación o la carga estática, póngase en contacto con uno de nuestros expertos de la industria de Meech.
(Consulte la parte inferior de la página para conocer las soluciones que se requieren con frecuencia).
*Todos los dibujos son sólo para fines ilustrativos. La posición de las soluciones de control estático y limpieza de banda más adecuadas para su proceso dependerá de ciertos factores de su aplicación.
Soluciones de limpieza web
Meech es un fabricante líder de limpieza de bandas con una amplia gama de cuatro sistemas. Cada sistema se basa en un principio de limpieza diferente, lo que nos permite ofrecer a nuestros clientes el sistema que mejor se adapta a su aplicación. Todos los sistemas Meech incorporan lo último en shockless Barras de control estático de CA como estándar, lo cual es crucial para la eliminación completa de la contaminación. Meech tiene más de 200 instalaciones exitosas de limpieza de bandas en una variedad de industrias que incluyen embalaje, impresión y conversión.
cicloan™
limpiador web sin contacto
Cyclean-R™
limpiador web sin contacto
RoClean™
Póngase en contacto con el limpiador web
Unidades de tratamiento de aire
Meech CyClean™ ha sido diseñado en respuesta a la demanda de un limpiador de banda sin contacto, compacto y de alto rendimiento.
Mediante la aplicación de dinámica de fluidos computacional avanzada, CyClean elimina y extrae la contaminación por debajo de 1 micrón.
CyClean-R proporciona una solución especializada para la limpieza de bandas de baja tensión.
CyClean-R está diseñado para colocarse en el rodillo, donde la tensión de la banda es máxima, evitando así los problemas de baja tensión y aún brindando una excelente limpieza de superficies.
RoClean es el último limpiador de banda de contacto que ofrece excelentes resultados de limpieza de superficies para la industria de fabricación de películas para baterías.
RoClean limpia eficazmente la superficie de la banda mediante el uso de control estático y un cepillo giratorio de cerdas eficiente.
Los limpiadores de banda Meech se suministran con unidades de tratamiento de aire (AHU) Meech para garantizar que se mantenga el equilibrio del aire para controlar perfectamente la precisión de la presión del aire y el vacío. Se trata de unidades compactas con especificaciones industriales y también se puede controlar su rendimiento mediante control PLC.
Para el entorno de la batería, se ha desarrollado una nueva opción de AHU para mejorar la captura de desechos tóxicos y la extracción segura del filtro por parte del operador.
Soluciones de control estático
Meech es líder del mercado en la fabricación y suministro de productos de control estático desde la década de 1960; ofreciendo una amplia gama de productos electrostáticos que brindan protección y medición antiestática y ESD, generación estática, control y eliminación electrostática.
hiperión™
Barra ionizante 924IPS
hiperión™
Sensor de retroalimentación
Localizador estático 983v2
HIPERION™
TÁCTIL DE CONTROL INTELIGENTE
Alimentada por 24 V CC, la Hyperion 924IPS es la barra de CC pulsada más compacta disponible en el mercado.
El 924IPS cuenta con la tecnología de monitoreo de corriente iónica (ICM) de Meech, lo que garantiza que el rendimiento se mantenga con alertas locales y remotas cuando la barra necesita limpieza.
Nuestro sistema de retroalimentación de circuito cerrado aprovecha el equilibrio ajustable de los sistemas ionizantes de CC pulsados.
El sistema consta de un Hyperion SmartControl y hasta 5 productos ionizantes Hyperion para retroalimentación de circuito cerrado. Una vez conectado al sensor SmartControl, mide el voltaje en la red aguas abajo de la barra ionizante.
Esta medición se puede retroalimentar al producto ionizante, que ajusta automáticamente el equilibrio de la salida para lograr una red completamente neutra. Este es un proceso continuo que mide y ajusta constantemente para lograr el mejor control estático en todo momento.
El localizador estático modelo 983v2 proporciona una indicación clara de las cargas electrostáticas de los materiales. Está destinado a uso industrial general y tiene un amplio rango de medición de +/-200 kV, medido a una distancia de 150 mm.
El 983v2 puede funcionar en modo “Continuo” o “Peak Hold” para registrar cambios en el nivel de carga o la carga más alta detectada respectivamente. Es adecuado para proporcionar una buena indicación del nivel de carga estática para uso de ingenieros de producción, mantenimiento, inspección y calidad. El 983v2 se puede utilizar en cualquier material donde la carga estática pueda ser un problema.
SmartControl Touch es la última innovación de Meech diseñada para satisfacer las necesidades de las industrias automatizadas modernas y el crecimiento de la Industria 4.0 para lograr la máxima productividad y calidad de producción.
SmartControl Touch permite al usuario monitorear, controlar y ajustar el rendimiento de múltiples barras ionizantes y sensores Hyperion conectados a través de la pantalla táctil integrada o de forma remota.
¿Podríamos ayudarle a mejorar su proceso de fabricación de pilas de combustible de hidrógeno?
