Idrogeno - arma efficace contro il cambiamento climatico
L'idrogeno ha il potenziale per sostituire i combustibili fossili come il gas, il carbone e il petrolio. Per questo motivo è spesso visto come un faro di speranza per un futuro sostenibile. In effetti, l'idrogeno può alimentare i veicoli, immagazzinare elettricità verde, rendere l'industria rispettosa del clima e contribuire in modo decisivo alla riduzione delle emissioni di gas serra. Tuttavia, le tecnologie di misurazione della pressione giocano un ruolo chiave.
(Estratto dalla brochure sulla sostenibilità)
Cosa occorre realmente affinché l'idrogeno realizzi il suo pieno potenziale come vettore energetico? Semplicemente: soluzioni tecniche sofisticate! Sono particolarmente importanti i sensori di pressione piccoli e precisi, in grado di misurare la pressione nei sistemi a idrogeno in modo stabile e accurato. Questo è l'unico modo per far funzionare i sistemi in modo sicuro ed efficiente.
La buona notizia è che gli sviluppi tecnici innovativi permetteranno di affermare l'idrogeno come fonte energetica ecologica su larga scala nel lungo termine.
Tuttavia, non c'è modo di aggirare le sfide tecniche dell'economia dell'idrogeno.
L'industria dell'idrogeno dipende dalla misurazione affidabile della pressione
La mobilità a idrogeno, ossia il funzionamento di automobili, autobus e camion fino ai veicoli ferroviari e agli aerei, richiede una pressione molto elevata nei serbatoi. Questo è l'unico modo per immagazzinare l'energia sufficiente a coprire distanze altrettanto lunghe senza fare rifornimento come con i combustibili fossili. I serbatoi dei veicoli vengono quindi solitamente riforniti a una pressione di 350 o addirittura 700 bar. I requisiti per la tecnologia delle valvole, i serbatoi e i compressori nelle stazioni di servizio e, naturalmente, per la misurazione della pressione integrata ovunque, sono di conseguenza elevati.
Mentre l'idrogeno viene utilizzato da molti anni nell'industria chimica e di processo a bassa pressione e monitorato in termini di pressione, si presentano sfide speciali quando l'idrogeno viene utilizzato come fonte di energia e nella mobilità:
Campi di misurazione della pressione fino a 1.000 bar, spazio spesso limitato e allo stesso tempo pressione ad alto costo per grandi serie richiedono concetti di sensori innovativi.
Sfide nella misurazione della pressione dell'idrogeno
La molecola dell'idrogeno è un nodo tecnico difficile da sciogliere. Essendo la molecola più piccola in assoluto, può penetrare nella struttura di molti acciai e altri materiali disponibili in commercio per diffusione. Le conseguenze: o viene incorporata in modo permanente nella struttura o vi penetra (permeazione). Spesso si verifica anche una combinazione di entrambi gli effetti. Anche l'infragilimento da idrogeno è molto conosciuto. Si verifica quando l'idrogeno penetrato modifica la struttura dell'acciaio. Nel caso della permeazione di idrogeno, l'assorbimento sulla superficie della membrana è seguito dalla diffusione attraverso il materiale della membrana e dal desorbimento sul lato opposto. Questo processo non rappresenta un problema nella maggior parte delle applicazioni, grazie agli spessori delle pareti sufficientemente grandi (ad esempio nei serbatoi pressurizzati). Tuttavia, nei sensori di pressione con le loro pareti intrinsecamente sottili, la permeazione di idrogeno attraverso il diaframma di misurazione può portare a una reazione con gli elementi del sensore. Questo può danneggiare in modo permanente il sensore, con conseguenti valori misurati errati.
La soluzione innovativa è nei prodotti Trafag
I sensori di pressione sono solitamente realizzati in leghe di acciaio, che sono molto suscettibili alle reazioni con l'idrogeno. Per questo motivo, a volte si cerca di impedire la penetrazione dell'idrogeno con un rivestimento in oro. Tuttavia, questo rivestimento in oro a volte è inadeguato, in particolare quando è troppo sottile o viene danneggiato in alcuni punti durante il funzionamento. Trafag ha sviluppato una soluzione innovativa: una lega di acciaio speciale per i sensori di pressione che entrano in contatto con l'idrogeno. Questa lega di acciaio austenitico temprato con azoto non solo è compatibile con l'idrogeno, ma possiede anche le proprietà materiali necessarie per sensori di pressione robusti, precisi e stabili a lungo termine.
Trafag ha combinato la cella di misurazione della pressione realizzata in questa speciale lega di acciaio con il design dei trasmettitori di pressione idraulici mobili e con i componenti collaudati e testati nelle condizioni più difficili, per creare una nuova linea di prodotti di trasmettitori di pressione: i trasmettitori di pressione a idrogeno NHT 8250. Allo stesso tempo, la cella di misura è stata integrata in un trasmettitore di pressione affermato nella costruzione navale, che è anche approvato per l'uso in atmosfere potenzialmente esplosive (zone Ex).Allo stesso tempo, la cella di misura è stata integrata in un trasmettitore di pressione affermato nella costruzione navale, che è anche approvato per l'uso in atmosfere potenzialmente esplosive (zone Ex).
Queste due linee di prodotti coprono i requisiti di un'ampia gamma di applicazioni dell'idrogeno: nella generazione di energia negli elettrolizzatori, nelle valvole per i serbatoi mobili e fissi, nei compressori e nelle stazioni di servizio, nelle celle a combustibile e persino nei motori a combustione che possono funzionare fino al 100% di idrogeno. Il monitoraggio affidabile della pressione come base per l'uso sicuro dell'idrogeno come fonte di energia sostenibile è quindi garantito.
Trafag brochure sulla sostenibilità
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