Wodorowe ogniwa paliwowe
Usuwanie zanieczyszczeń przy produkcji wodorowych ogniw paliwowych
Technologia HFC będzie istotną częścią rozwiązań o zerowej emisji dwutlenku węgla. Jest bardzo czysty w porównaniu do silników spalinowych, których produktem ubocznym jest H2O. HFC będą prawdopodobnie łączone z technologią akumulatorów, ale przewiduje się, że będą dostarczane w mniejszych ilościach do sektora motoryzacji pasażerskiej, a w większym stopniu do pojazdów ciężarowych, autobusów, transportu morskiego, transportu materiałów, a nawet samolotów i dronów.
Chociaż ewolucja i skalowanie przebiegały wolniej niż technologia akumulatorów, obecnie jest ona aktywnie uprzemysłowiona, koncentrując się na ulepszonej automatyzacji kluczowych etapów procesu.
Meech współpracuje z partnerami zajmującymi się zwiększaniem skali w celu uprzemysłowienia procesów produkcyjnych ogniw paliwowych PEM (membrana do wymiany protonów), które są najczęściej stosowane w sektorze motoryzacyjnym. Istotne jest, aby uniknąć osadzonych zanieczyszczeń i wysokiego ładunku statycznego w elementach ogniwa, dlatego Meech będzie współpracować z naszymi partnerami w celu określenia optymalnego rozwiązania w oparciu o dostępną przestrzeń na maszynie, rodzaj i charakterystykę zanieczyszczeń oraz środowisko procesowe. Unikając tych zagrożeń, można zoptymalizować prędkość produkcji, zmaksymalizować wydajność i uniknąć ukrytych wad.
Nasze podejście do przyszłości bez usterek
Zidentyfikowaliśmy szereg procesów w produkcji wodorowych ogniw paliwowych, które są podatne na zanieczyszczenia na linii. Stosując odpowiednie rozwiązania w tych punktach, masz pewność, że nie ma słabych ogniw w Twoim łańcuchu produkcyjnym. Omówimy je poniżej i zademonstrujemy nasze rozwiązania…
Co to jest wodorowe ogniwo paliwowe?
Ogniwa paliwowe to urządzenia wytwarzające energię elektryczną poprzez „elektrochemiczne reakcje redoks” (nie spalanie – niczego nie spalają).
Krótko mówiąc, przekształcają energię chemiczną paliw (wodór lub metan) bezpośrednio w energię elektryczną (poprzez połączenie ich z tlenem). Ponieważ konwersja chemiczna nie wymaga energii cieplnej i mechanicznej, pierwsze ogniwa paliwowe są (dla porównania) niezwykle wydajny. Oprócz minimalizowania strat energii, ogniwa paliwowe spełniają także tę funkcję znacznie mniej zanieczyszczający niż klasyczne silniki spalinowe, w których emisja dwutlenku węgla jest znacznie niższa i nietoksyczna.
Jeśli ogniwo zasila „zielony” wodór (wodór wytwarzany przy użyciu odnawialnych źródeł energii), emitują jedynie parę wodną i ciepłe powietrze! Ogólnie rzecz biorąc, zapewniamy bardzo czyste rozwiązanie w zakresie zasilania.
Technologie komplementarne
Ogniwa paliwowe i akumulatory są dwa realne rozwiązania w zakresie tworzenia elektrycznych układów napędowych i w ten sposób sprostać wyzwaniu związanemu z czystą energią. Obie technologie znajdą również swoje miejsce jako rozwiązanie hybrydowe (łączny). W zależności od zastosowania, każda z nich może być najlepszą odpowiedzią. (zobaczymy je również w połączeniu)
Główne różnice
Najważniejsza różnica między ogniwami paliwowymi a akumulatorami jest prosta: a bateria magazynuje energię którego następnie używa, podczas gdy a ogniwo paliwowe wytwarza energię poprzez konwersję dostępnego paliwa. Tak długo jak masz dostęp do paliwa, masz dostęp do prądu – zawsze i wszędzie. Co ciekawe, ogniwo paliwowe może być również wyposażone w akumulator przechowujący wytwarzaną energię.
Meech współpracuje z partnerami zajmującymi się zwiększaniem skali w celu uprzemysłowienia procesów produkcji ogniw akumulatorowych i ogniw paliwowych PEM (membrana do wymiany protonów), które są najczęściej stosowane w sektorze motoryzacyjnym. Istotne jest, aby uniknąć osadzonych zanieczyszczeń i wysokiego ładunku statycznego w elementach ogniwa, dlatego Meech będzie współpracować z naszymi partnerami w celu określenia optymalnego rozwiązania w oparciu o dostępną przestrzeń na maszynie, rodzaj i charakterystykę zanieczyszczeń oraz środowisko procesowe. Unikając tych zagrożeń, można zoptymalizować prędkość produkcji, zmaksymalizować wydajność i uniknąć ukrytych wad.
podstawowe elementy wodorowego ogniwa paliwowego
Płyty dwubiegunowe
Płytki dwubiegunowe służą do odprowadzania wodoru, przewodzenia elektronów i odprowadzania ciepła z ogniwa:
Mikroporowata kalka lub materiał włókninowy
Mikroporowata kalka lub włóknina zostały zaprojektowane tak, aby zapewnić spójny przepływ i transfer aktywnych mediów przez membranę:
Membrana pokryta katalizatorem (CCM)
Kluczową częścią membrany ogniwa paliwowego PEM jest CCM (membrana pokryta katalizatorem). Jest to membrana polimerowa pokryta anodą i katodą po obu stronach. Automatyzując kluczowe etapy produkcji tego komponentu w formacie do konwersji „z roli na rolę”, niezwykle ważne jest wyeliminowanie ładunków statycznych i uniknięcie osadzonych zanieczyszczeń, tak aby końcowy komponent CCM był w pełni zoptymalizowany i nie był odrzucany ani przenoszony do przodu z ukrytymi defektami.
Główne zastosowania: Produkcja membran pokrytych katalizatorem
Etap suchego powlekania na folię nośną
W pierwszym etapie materiał powłokowy anody i katody jest oddzielnie powlekany „nośną” folią nośną z PTFE lub PE (przed wysuszeniem, a następnie przeniesionym na obie strony pojedynczej membrany polimerowej wrażliwej na wilgoć).
Rolki nośne anody i katody produkowane są oddzielnie.
Jak pokazano na powyższym rysunku, przed powlekaniem folia nośna musi być wolna od zanieczyszczeń i zneutralizowana z ładunków statycznych (powstałych przed i podczas procesu odwijania) – zapewniając zachowanie dokładności i stabilności powłoki oraz bezproblemowy przepływ materiałów przez proces konwersji.
Może być również konieczne oczyszczenie wałka powlekającego, aby pomóc w utrzymaniu stałej grubości powłoki.
W miarę wysychania warstwy powłoki z folii nośnej (na spodniej stronie) mogą powstawać kryształy związane z ciepłem, co wymaga specjalistycznego procesu usuwania kontaktowego, aby zapobiec uszkodzeniu membrany lub zanieczyszczeniu krzyżowemu innych składników.
Rolka anodowa lub katodowa jest następnie przekazywana do kolejnego etapu produkcji (z zerową liczbą usterek).
Zalecane jest połączenie bezdotykowych i kontaktowych środków czyszczących do wstęg – wszystkie środki do czyszczenia wstęg Meech zawierają statyczne pręty jonizacyjne do neutralizacji materiałów.
Aby uniknąć osadzonych zanieczyszczeń i gromadzenia się wysokiego ładunku statycznego, wymaganych jest kilka niezbędnych procesów czyszczenia i kontroli ładunków elektrostatycznych, jak pokazano na powyższym schemacie.
Istnieją inne krytyczne procesy, które są badane, ponieważ przemysł w coraz większym stopniu przyjmuje techniki automatyzacji.
Możliwe jest również, że w przypadku bardziej krytycznych rozwiązań kontroli statycznej konieczne będzie monitorowanie wydajności na żywo i rejestrowanie danych.
Jeśli projektujesz pilotażową lub powiększoną linię do produkcji akumulatorów lub masz istniejące wyzwania związane z zanieczyszczeniem lub ładunkami statycznymi, skontaktuj się z jednym z naszych ekspertów branżowych Meech.
(Na dole strony znajdują się często wymagane rozwiązania).
Etap przenoszenia powłoki na membranę polimerową
W kolejnym etapie odwijane są oddzielne rolki folii nośnych pokrytych katodą i pokrytych anodą, przy czym powłoki suchej anody i katalizatora katodowego są zwrócone w stronę membrany polimerowej.
Poprzez połączenie kompresji i ciepła „naklejka” powłoka anody i katody jest przenoszona na każdą stronę membrany polimerowej.
Membrana pokryta katalizatorem (CCM) jest następnie zwijana w rolkę do następnego etapu procesu.
Aby uniknąć osadzonych zanieczyszczeń i gromadzenia się wysokiego ładunku statycznego, wymaganych jest kilka niezbędnych procesów czyszczenia i kontroli ładunków elektrostatycznych, jak pokazano na powyższym schemacie.
Istnieją inne krytyczne procesy, które są badane, ponieważ przemysł w coraz większym stopniu przyjmuje techniki automatyzacji.
Możliwe jest również, że w przypadku bardziej krytycznych rozwiązań kontroli statycznej konieczne będzie monitorowanie wydajności na żywo i rejestrowanie danych.
Jeśli projektujesz pilotażową lub powiększoną linię do produkcji akumulatorów lub masz istniejące wyzwania związane z zanieczyszczeniem lub ładunkami statycznymi, skontaktuj się z jednym z naszych ekspertów branżowych Meech.
(Na dole strony znajdują się często wymagane rozwiązania).
* Wszystkie rysunki służą wyłącznie celom ilustracyjnym. Położenie roztworów do kontroli statycznej i czyszczenia wstęgi, które są najbardziej odpowiednie dla Twojego procesu, będzie zależeć od pewnych czynników Twojego zastosowania.
Rozwiązania do czyszczenia sieci
Meech jest wiodącym producentem urządzeń do czyszczenia sieci, oferującym kompleksową gamę czterech systemów. Każdy system opiera się na innej zasadzie czyszczenia, co w wyjątkowy sposób pozwala nam zapewnić naszym klientom system najlepiej dostosowany do ich zastosowania. Wszystkie systemy Meech wykorzystują najnowsze rozwiązania bezwstrząsowe Statyczne listwy sterujące AC w standardzie, co jest kluczowe dla kompleksowego usunięcia zanieczyszczeń. Meech ma ponad 200 udanych instalacji do czyszczenia wstęgi w różnych branżach, w tym w pakowaniu, drukowaniu i przetwórstwie.
cyklan™
bezdotykowy środek do czyszczenia sieci
cyklan-R™
bezdotykowy środek do czyszczenia sieci
RoClean™
Skontaktuj się z Web Cleanerem
Centrale wentylacyjne
Meech CyClean™ został zaprojektowany w odpowiedzi na zapotrzebowanie na kompaktowy, wydajny, bezdotykowy środek czyszczący do sieci.
Dzięki zastosowaniu zaawansowanej obliczeniowej dynamiki płynów CyClean usuwa i ekstrahuje zanieczyszczenia poniżej 1 mikrona.
CyClean-R to specjalistyczne rozwiązanie do czyszczenia wstęgi przy niskim napięciu.
Urządzenie CyClean-R zaprojektowano tak, aby można je było umieścić na wałku, gdzie napięcie wstęgi jest największe, co pozwala uniknąć problemów związanych z niskim napięciem i nadal zapewnia doskonałe czyszczenie powierzchni.
RoClean to najnowszy środek do czyszczenia wstęgi kontaktowej, zapewniający doskonałe rezultaty czyszczenia powierzchni dla przemysłu produkującego folię akumulatorową.
RoClean skutecznie czyści powierzchnię wstęgi dzięki zastosowaniu zarówno kontroli statycznej, jak i wydajnej szczotki walcowej z włosiem.
Urządzenia czyszczące Meech są dostarczane z centralami wentylacyjnymi Meech (AHU), które zapewniają utrzymanie równowagi powietrza i doskonałą kontrolę dokładności ciśnienia i podciśnienia powietrza. Są to kompaktowe jednostki o specyfikacji przemysłowej, które można również monitorować za pomocą sterownika PLC.
Dla środowiska akumulatorowego opracowano nową opcję centrali, aby usprawnić wychwytywanie toksycznych zanieczyszczeń i bezpieczne usuwanie filtra przez operatora.
Rozwiązania kontroli statycznej
Meech jest liderem na rynku w produkcji i dostarczaniu produktów do kontroli statycznej od lat 1960-tych; oferując szeroką gamę produktów elektrostatycznych zapewniających ochronę antystatyczną i ESD oraz pomiary, wytwarzanie ładunków elektrostatycznych, kontrolę i eliminację ładunków elektrostatycznych.
Hyperiona™
Pasek jonizujący 924IPS
Hyperiona™
Czujnik sprzężenia zwrotnego
Lokalizator statyczny 983v2
HYPERION™
DOTYK SMARTControl
Zasilany napięciem 24 V DC Hyperion 924IPS jest najbardziej kompaktową listwą impulsową DC dostępną na rynku.
Model 924IPS jest wyposażony w technologię monitorowania prądu jonowego (ICM) firmy Meech, która zapewnia utrzymanie wydajności dzięki lokalnym i zdalnym alertom, gdy listwa wymaga czyszczenia.
Nasz system sprzężenia zwrotnego w zamkniętej pętli wykorzystuje regulowaną równowagę impulsowych systemów jonizujących DC.
System składa się z Hyperion SmartControl i maksymalnie 5 produktów jonizujących Hyperion zapewniających sprzężenie zwrotne w zamkniętej pętli. Po podłączeniu do czujnika SmartControl mierzy napięcie w sieci za listwą jonizującą.
Pomiar ten może zostać przekazany z powrotem do produktu jonizującego, który automatycznie dostosowuje równowagę mocy wyjściowej, aby uzyskać całkowicie neutralną wstęgę. Jest to proces ciągły, w ramach którego stale dokonuje się pomiarów i regulacji, aby w każdym momencie uzyskać najlepszą kontrolę statyczną.
Lokalizator statyczny model 983v2 zapewnia wyraźne wskazanie ładunków elektrostatycznych na materiałach. Jest przeznaczony do ogólnego użytku przemysłowego i posiada szeroki zakres pomiarowy +/-200kV, mierzony w odległości 150mm.
Urządzenie 983v2 może pracować w trybie „Ciągły” lub „Zatrzymanie wartości szczytowej”, aby rejestrować odpowiednio zmiany poziomu naładowania lub najwyższy wykryty ładunek. Nadaje się do zapewnienia dobrego wskazania poziomu ładunku statycznego do użytku przez inżynierów zajmujących się produkcją, konserwacją, inspekcją i jakością. Model 983v2 można stosować na każdym materiale, gdzie ładunki statyczne mogą stanowić problem.
SmartControl Touch to najnowsza innowacja firmy Meech zaprojektowana w celu zaspokojenia potrzeb nowoczesnych, zautomatyzowanych gałęzi przemysłu i rozwoju Przemysłu 4.0 w celu osiągnięcia maksymalnej produktywności i jakości wydruku.
SmartControl Touch pozwala użytkownikowi monitorować, kontrolować i regulować wydajność wielu podłączonych prętów jonizujących i czujników Hyperion za pomocą zintegrowanego ekranu dotykowego lub zdalnie.
Czy możemy pomóc ulepszyć proces produkcji wodorowych ogniw paliwowych?
