Water electrolysis
L’idrogeno verde prodotto mediante elettrolisi dell’acqua rappresenta una soluzione sostenibile per soddisfare la domanda energetica a lungo termine.
Siamo costantemente impegnati nello sviluppo di nuove soluzioni di misura per soddisfare le esigenze più complesse legate ai diversi processi di elettrolisi dell’acqua nella produzione di idrogeno.
Scopri di seguito le nostre soluzioni di misura per liquidi e gas dedicate ai processi di elettrolisi a membrana e a ossidi solidi, oltre agli strumenti per la misura del punto di rugiada* per l’essiccazione dell’idrogeno.
*Idonei per le installazioni senza requisiti ATEX.
La concentrazione ottimale di idrossido di potassio (KOH) porta a una conduttività più elevata.
L'efficienza del processo di elettrolisi è strettamente legata alla concentrazione di KOH. Di norma, una concentrazione di KOH pari a circa il 30% in peso è ideale, poiché offre un’elevata conduttività e una viscosità ancora sufficientemente bassa da consentire un flusso di corrente efficiente attraverso l’elettrolita. Una concentrazione di KOH troppo elevata potrebbe portare alla formazione di bolle di gas sulla superficie degli elettrodi, riducendo ulteriormente l'efficienza del processo. È pertanto essenziale garantire una concentrazione di KOH stabile per ottenere una densità di corrente ottimale. In questo modo si mantiene la conduttività massima possibile nel processo di elettrolisi dell'acqua.
Scopri come l'implementazione di una test bench per l'elettrolisi supporta efficacemente lo sviluppo di elettrolizzatori per la produzione di idrogeno verde.
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Tecnologia Vaisala Polaris per la misura della concentrazione di liquidi
La tecnologia Vaisala Polaris per la misura della concentrazione dei liquidi è ideale per garantire una concentrazione stabile di KOH, con una durata del prodotto equivalente a quella degli elettrolizzatori. I rifrattometri Polaris sono a sicurezza intrinseca e disponibili con parti bagnate non metalliche o in acciaio inox 316L che resistono alla corrosione da KOH. L’ampio intervallo di compensazione della temperatura consente di gestire variazioni significative, dalle temperature ambiente all’avvio fino alle normali temperature operative dell’elettrolizzatore, ad esempio 90-95 °C.
Il rifrattometro può essere installato nella tubazione principale, in una linea di bypass o in un serbatoio e sono disponibili specifiche meccaniche di processo complete. I rifrattometri Vaisala tipici per i processi di elettrolisi sono PR53W, PR53GP e PR53GC. Contattaci per determinare il rifrattometro più adatto alla tua configurazione specifica.
Il processo di elettrolisi a ossidi solidi richiede la misurazione multigas
La tecnologia per l'elettrolisi a ossidi solidi (Solid Oxide Electrolysis - SOEC) permette di produrre idrogeno e metano a partire da biossido di carbonio, acqua ed elettricità. Questa tecnologia utilizza biossido di carbonio catturato dalle emissioni industriali, direttamente dall’atmosfera o da fonti biogeniche, ad esempio dai processi di upgrading del biogas a biometano. Ciò garantisce che il processo sia a emissioni nette zero di carbonio o persino carbon-negative nel caso della CO₂ biogenica e atmosferica.
Anche l’elettricità utilizzata nel processo SOEC proviene generalmente da fonti rinnovabili: energia solare, eolica, idroelettrica oppure generata in un impianto di cogenerazione alimentato a biomassa. Inoltre, la tecnologia SOEC non richiede metalli preziosi né terre rare, riducendo così l’impatto ambientale della produzione dell’elettrolizzatore.
Sonda multigas Vaisala CARBOCAP® MGP261
Per monitorare i livelli di biossido di carbonio, metano e umidità durante il processo, è ideale la sonda multigas Vaisala CARBOCAP® MGP261 per la misura in tempo reale sia della materia prima (CO2, RH%) sia dei prodotti (CH4), al fine di migliorare l'efficienza e ottimizzare il processo.
La sonda MGP261 è compatta, certificata Ex e può essere installata direttamente nella linea del gas senza richiedere trattamento del campione.
Vantaggi della misura dell’umidità per l’essiccazione dell’idrogeno.
Il processo di essiccazione dell’idrogeno gassoso (H₂) ne migliora la qualità, contribuendo a prevenire corrosione, guasti dell’isolamento e problemi di combustione. La misura del punto di rugiada permette di ottimizzare questo processo e di ottenere idrogeno di qualità migliore con un minore consumo di energia, poiché evita di riscaldare in modo eccessivo l'aria di essiccazione.
Le caratteristiche principali di uno strumento per la misura del punto di rugiada sono l'affidabilità e la stabilità di misura a lungo termine. Gli strumenti DRYCAP® di Vaisala sono stati sviluppati per rispondere a questi requisiti.
Per le installazioni isolate senza requisiti ATEX sono disponibili le seguenti opzioni: trasmettitori del punto di rugiada compatti DMT143 e DMT143L (lungo), DMP7 per installazioni remote in spazi ridotti e DMP8 con profondità di installazione regolabile per tubazioni pressurizzate <40 bar.
