L'hydrogène - arme miracle contre le changement climatique
L'hydrogène a le potentiel de remplacer les combustibles fossiles tels que le gaz, le charbon et le pétrole. Il est donc souvent considéré comme une lueur d'espoir pour un avenir durable. En effet, l'hydrogène peut alimenter des véhicules, stocker de l'électricité verte, rendre l'industrie respectueuse du climat et contribuer de manière décisive à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Toutefois, les technologies de mesure de la pression jouent un rôle clé à cet égard.
(Extrait de la brochure sur le développement durable)
Que faut-il pour que l'hydrogène réalise son plein potentiel en tant que vecteur énergétique ? Tout simplement des solutions techniques sophistiquées ! Il est particulièrement important de disposer de petits capteurs de pression précis, capables de mesurer la pression dans les systèmes d'hydrogène de manière stable et exacte. C'est la seule façon de faire fonctionner les systèmes de manière sûre et efficace.
La bonne nouvelle, c'est que des développements techniques innovants permettront de faire de l'hydrogène une source d'énergie respectueuse de l'environnement à grande échelle et à long terme.
Cependant, les défis techniques de l'économie de l'hydrogène sont incontournables.
L'industrie de l'hydrogène dépend de mesures de pression fiables
La mobilité à l'hydrogène, c'est-à-dire le fonctionnement des voitures, des bus et des camions, mais aussi des véhicules ferroviaires et des avions, nécessite une pression très élevée dans les réservoirs. C'est le seul moyen de stocker suffisamment d'énergie pour parcourir des distances aussi longues sans avoir à faire le plein, comme c'est le cas avec les combustibles fossiles. Les réservoirs des véhicules sont donc généralement remplis à une pression de 350, voire 700 bars. Les exigences en matière de robinetterie, de réservoirs et de compresseurs dans les stations-service et, bien sûr, de mesures de pression intégrées partout sont donc très élevées.
Alors que l'hydrogène est utilisé depuis de nombreuses années dans l'industrie chimique et l'industrie de transformation à basse pression et surveillé en terme de pression, des défis particuliers se posent lorsque l'hydrogène est utilisé comme source d'énergie et dans la mobilité :
Des plages de mesure de pression allant jusqu'à 1 000 bars, un espace souvent limité et, en même temps, des contraintes de coûts élevées pour les grandes séries nécessitent des concepts de capteurs innovants.
Les défis de la mesure de la pression de l'hydrogène
La molécule d'hydrogène est un casse-tête technique. En tant que plus petite molécule, elle peut pénétrer par diffusion dans la structure de nombreux aciers et autres matériaux disponibles dans le commerce. Les conséquences : Soit elle s'incruste durablement dans la structure, soit elle la pénètre (perméation). Une combinaison des deux effets est également fréquemment rencontrée. La fragilisation par l'hydrogène est également très connue. Elle se produit lorsque l'hydrogène pénétré modifie la structure de l'acier. Dans le cas de la perméation de l'hydrogène, la sorption (absorption) à la surface de la membrane est suivie d'une diffusion à travers le matériau de la membrane et d'une désorption de l'autre côté. Ce processus ne pose pas de problème dans la plupart des applications en raison de l'épaisseur suffisante des parois (par exemple dans les réservoirs sous pression). Cependant, dans les capteurs de pression dont les parois sont intrinsèquement minces, la perméation de l'hydrogène à travers la membrane de mesure peut entraîner une réaction avec les éléments du capteur. Ce phénomène peut endommager le capteur de manière permanente et entraîner des valeurs mesurées erronées.
La solution innovante se trouve dans les produits Trafag
Les capteurs de pression sont généralement constitués d'alliages d'acier, qui sont très sensibles aux réactions avec l'hydrogène. C'est pourquoi on tente parfois d'empêcher la pénétration de l'hydrogène par un revêtement en or. Cependant, cette couche d'or est parfois insuffisante, notamment lorsqu'elle est trop fine ou qu'elle est endommagée par endroits pendant le fonctionnement. Trafag a développé une solution innovante, évitant l'or : un alliage d'acier spécial pour les capteurs de pression en contact avec l'hydrogène. Cet alliage d'acier austénitique trempé à l'azote est non seulement compatible avec l'hydrogène, mais il possède également les propriétés matérielles requises pour des capteurs de pression robustes, précis et stables à long terme.
Trafag a combiné la cellule de mesure de pression fabriquée dans cet alliage d'acier spécial avec la conception des transmetteurs de pression hydrauliques mobiles et les composants éprouvés dans les conditions les plus difficiles pour créer une nouvelle gamme de transmetteurs de pression : les transmetteurs de pression à hydrogène NHT 8250. En même temps, la cellule de mesure a été intégrée dans un transmetteur de pression établi dans la construction navale, qui est également approuvé pour une utilisation dans des atmosphères potentiellement explosives (zones Ex).
Ces deux lignes de produits couvrent les besoins d'un large éventail d'applications liées à l'hydrogène : dans la production d'énergie dans les électrolyseurs, dans les vannes pour les réservoirs mobiles et stationnaires, dans les compresseurs et les stations-service, dans les piles à combustible et même dans les moteurs à combustion qui peuvent fonctionner avec jusqu'à 100 % d'hydrogène. Une surveillance fiable de la pression est donc garantie pour une utilisation sûre de l'hydrogène en tant que source d'énergie durable.
Trafag brochure sur le développement durable
Contactez-nous
Vous avez des questions sur l'hydrogène et/ou les transmetteurs de pression à hydrogène ? Nos spécialistes se feront un plaisir de vous fournir des conseils d'experts.
