
15.04.2024 by Aileen Sammler
H₂Secure Koncept: NETZSCH Nyní analyzuje ve vodíkové atmosféře
STA 509 Jupiter® Series a STA 449 Analysis Instruments Series s novým vybavením
Ve světě, který se stále více zaměřuje na udržitelnost a ekologické technologie, hraje vodík (H2) klíčovou roli. Stává se nositelem naděje pro ekologická řešení od výroby energie až po mobilitu.
Proč vodík?
Vodík jako reakční činidlo v průmyslu nabízí značný potenciál pro snížení emisí skleníkových plynů, náhradu fosilních paliv a flexibilnější a udržitelnější dodávky energie. Díky tomu je využití vodíku v průmyslových procesech ve srovnání s jinými plyny velmi atraktivní.
Vodík v sobě skrývá také rizika
H₂ je vysoce reaktivní plyn bez zápachu a barvy, který může mít ve vzduchu při pokojové teplotě výbušný účinek již při koncentraci 4 %. Tato spodní hranice výbušnosti se také snižuje s rostoucí teplotou (např. 1,5 % při 400 °C). Abychom mohli plně využít potenciál vodíku, musíme pochopit, jakým způsobem interaguje s materiály, které tvoří náš svět. Právě v této oblasti vstupuje do hry NETZSCH, který nyní nabízí možnost výzkumu vodíku pomocí termické analýzy.
Vodík v metalurgii a chemii
Představte si, že byste mohli vyrábět ocel, aniž byste do atmosféry vypouštěli obrovské množstvíCO2: Jednou z oblastí použití je využití vodíku ke snížení vysokých emisíCO2 z metalurgických procesů prostřednictvím přímé redukce. Kovy se málokdy vyskytují v čisté formě; často jsou kontaminovány kyslíkem nebo sírou, od nichž se musí oddělit. Tento proces umožňuje výrobu vysoce kvalitních a ultračistých kovových prášků. Pokud se místo uhlíku (C) z uhlí jako redukčního činidla používá vodík, snižují se emiseCO2 a zkracuje se doba redukce. Vodík lze také použít jako surovinu pro výrobu procesního tepla v ocelářském, kovoprůmyslovém a chemickém průmyslu:
.
Vodík jako úložiště energie Medium
Dalším zaměřením výzkumu je zlepšení účinnosti a praktické využitelnosti chemických systémů skladování vodíku, například hydridů kovů, pro mobilní i stacionární aplikace. Vědci pracují na zlepšení objemových a gravimetrických kapacit, kinetiky adsorpce/desorpce vodíku a životnosti potenciálních materiálů. Ty nabízejí způsob, jak bezpečně a efektivně skladovat vodík, ať už ve vozidlech nebo jako součást energetické sítě.
NETZSCH Řady STA 449 a STA 509 nyní také pro analýzu ve vodíkové atmosféře
Přístroj STA je jedním z nejflexibilnějších analytických přístrojů v portfoliu NETZSCH. Uživatelé mohou na select vybírat z různých typů pecí, senzorů, nosičů vzorků, termočlánků, kelímků a dalšího příslušenství. Vedle simultánního záznamu hmotnostních změn umožňuje simultánní termická analýza stanovit body tání, fázové přeměny v pevném stavu, entalpie a dokonce i měrné teplo - to vše u jednoho vzorku za přesně stejných podmínek měření. Speciální pece umožňují měření i ve vlhkém prostředí, za určitých korozivních podmínek nebo dokonce v nejvyšším teplotním rozsahu.
Speciálně pro přístroje řady STA 509 a STA 449 nyní NETZSCH vyvinul tzv H₂Secure koncept pro měření a analýzy ve vodíkové atmosféře!

H₂Secure pro bezpečná měření v redukčních a oxidačních atmosférách
H₂Secure je kompletním řešením pro experimenty v proměnlivém vodíkovém prostředí při zachování nejvyšších možných bezpečnostních standardů. Tato inovativní koncepce umožňuje výzkum v prostředí čistého vodíku i v prostředí se sníženým obsahemH2 - zředěném nehořlavými plyny, jako je dusík (N2) nebo argon (Ar). Této flexibility je dosaženo díky komplexní bezpečnostní koncepci zabudované do systému. Bezpečnostní koncepce H₂Secure je certifikována TÜV.
Klíčovou vlastností systému H₂Secure je schopnost bezproblémově provádět komplexní oxidační a redukční cykly. V rámci jediného měření může systém přepínat mezi prostředím bohatým na vodík a na kyslík, což umožňuje přesné zkoumání reakční kinetiky a chování materiálu za různých podmínek.
Při analýze s vodíkem je bezpečnost nejvyšší prioritou H₂Secure koncepce bezpečnosti je založena na následujících čtyřech pilířích:
Koncepce bezpečnosti H₂Secure:
- Maximální objem H2 v přístroji je přesně definován. Vodík vstupuje do horní části pece a vyplňuje definovaný prostor, který je ve spodní části pece omezen průběžně proplachovanou vyrovnávací komorou.
- Výstup plynu je rovněž umístěn ve spodní části pece. KoncentraceH2 a O2 ve výstupním plynu se pro bezpečnou manipulaci průběžně měří.
- Naměřené hodnoty jsou zpracovávány centrální komunikační jednotkou, H₂Secure Box, která následně reguluje průtoky plynu do přístroje na základě předem definovaných bezpečnostních limitů a podle toho otevírá nebo zavírá ventily
- V případě poruchy, např. výpadku napájení, se elektromagnetické ventily otevřou a uvolní inertní plyn, který odstraní vodík ze systému.
Mezi jednotlivými fázemi se vzorek a experimentální zařízení pročistí inertním plynem. Tento proces proplachování pokračuje, dokud není dosaženo bezpečných podmínek pro výměnu plynů, což výrazně snižuje riziko manipulace s vodíkem nebo kyslíkem.
Veškeré informace o výzkumu vodíku pomocí termické analýzy, příklady měření a podrobnosti o bezpečnostní koncepci naleznete na H₂Secure letáku.
Schopnost přesně a bezpečně provádět termickou analýzu ve vodíkové atmosféře má zásadní význam pro další vývoj a zavádění vodíkových technologií. NETZSCH nabízí kompletní systém pro bezpečný provoz redukčních a oxidačních zkoušek. Nový H₂Secure box otevírá cestu k udržitelnější a ekologičtější budoucnosti. Samozřejmě lze H₂Secure kdykoli zakoupit jako příslušenství pro novou řadu přístrojů STA 509 Jupiter® a dodatečně ji vybavit pro váš stávající přístroj STA 449 Jupiter® .
Máte zájem? Další informace a kontakt na svého regionálního zástupce NETZSCH naleznete na našich produktových webových stránkách.
Zjistěte více o H₂Secure
Související produkty
Nový koncept H₂Secure naživo na veletrhu ACHEMA
Navštivte nás od 10. do 14. června na veletrhu ACHEMA ve Frankfurtu nad Mohanem!
Setkejte se s námi na našem stánku C2 v hale 12, kde se můžete blíže seznámit s novým konceptem H₂Secure a pohovořit s našimi odborníky.