H2SECURE-Konzept: NETZSCH analysiert nun auch unter Wasserstoffatmosphäre

In einer Welt, die sich immer mehr auf Nachhaltigkeit und grüne Technologien konzentriert, spielt Wasserstoff (H₂) eine Schlüsselrolle. Er steht im Rampenlicht als Hoffnungsträger für umweltfreundliche Lösungen, die von der Energieerzeugung bis hin zur Mobilität reichen.

Warum Wasserstoff? 

Wasserstoff bietet als Reaktionsmittel in der Industrie erhebliches Potenzial, um Treibhausgasemissionen zu reduzieren, fossile Brennstoffe zu ersetzen und eine flexiblere, nachhaltigere Energieversorgung zu ermöglichen. Dies macht den Einsatz von Wasserstoff in industriellen Prozessen im Vergleich zu anderen Gasen sehr attraktiv.
 

Wasserstoff birgt auch Risiken

H₂ ist ein geruchs- und farbloses, hochreaktives Gas, dass bei Raumtemperatur bereits ab einer Konzentration von nur 4 % in Luft ein explosives Gemisch bilden kann. Diese untere Explosionsgrenze nimmt zusätzlich mit steigender Temperatur ab (z.B. 1.5 % bei 400 °C). Um das volle Potenzial von Wasserstoff ausschöpfen zu können, müssen wir daher verstehen, wie er mit den Materialien interagiert, aus denen unsere Welt gebaut ist. Genau hier setzt NETZSCH an und bietet nun eine Option für die Wasserstoffforschung mittels thermischer Analyse.
 

Wasserstoff in der Metallurgie und Chemie

Stellen Sie sich vor, wir könnten Stahl produzieren, ohne dabei Unmengen an CO₂ in unsere Atmosphäre zu entlassen: Ein Anwendungsgebiet ist der Einsatz von Wasserstoff zur Reduzierung hoher CO₂-Emissionen aus metallurgischen Prozessen durch Direktreduktion. Metalle treten in ihrer Ursprungsform selten in reiner Form auf. Sie sind beispielsweise mit Sauerstoff oder Schwefel verunreinigt, von denen sie getrennt werden müssen. So können qualitativ hochwertige und hochreine Metallpulver hergestellt werden. Wenn Wasserstoff anstatt Kohlenstoff (C) als Reduktionsmittel aus Kohle verwendet wird, werden CO₂ Emissionen reduziert und parallel die Reduktionszeit verkürzt.

Außerdem lässt sich Wasserstoff als Rohstoff zur Erzeugung von Prozesswärme in der Stahl-, Metall- und Chemieindustrie nutzen:
 

Wasserstoff als Energiespeicher

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist es, die Effizienz und Praktikabilität chemischer Wasserstoffspeicher, zum Beispiel von Metallhydriden, für mobile und stationäre Anwendungen zu verbessern. Wissenschaftler arbeiten an der Verbesserung der volumetrischen und gravimetrischen Kapazitäten, der Adsorptions-/Desorptionskinetik von Wasserstoff und der Lebensdauer potenzieller Materialien. Diese bieten eine Möglichkeit, Wasserstoff so zu speichern, dass er sicher und effizient genutzt werden kann – sei es in Fahrzeugen oder als Teil des Energienetzes.
 

NETZSCH STA 449 Serie jetzt auch für die Analyse unter Wasserstoffatmosphäre

Die STA ist eines der flexibelsten Analysegeräte im NETZSCH-Portfolio. Benutzer haben die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Arten von Öfen, Sensoren, Probenträgern, Thermoelementen, Tiegeln und weiterem Zubehör zu wählen. Die Simultane Thermische Analyse ermöglicht gleichzeitig zur Erfassung von Gewichtsänderungen die Bestimmung von Schmelzpunkten, Phasenumwandlungen im festen Zustand, Enthalpien und sogar der spezifischen Wärme – und dies an ein und derselben Probe unter exakt den gleichen Messbedingungen. Durch die Verwendung spezieller Öfen können auch Messungen unter feuchter Atmosphäre, unter bestimmten korrosiven Bedingungen oder bis in den Höchsttemperaturbereich durchgeführt werden.

Speziell für die STA 449-Geräteserie hat NETZSCH nun das H₂Secure-Konzept für Messungen und Analysen unter Wasserstoffatmosphäre entwickelt!

H₂Secure für sichere Messungen in reduzierender und oxidierender Atmosphäre

H₂Secure ist die Komplettlösung für Experimente in Umgebungen mit variablen Wasserstoffkonzentrationen unter höchstmöglichen Sicherheitsstandards. Dieses innovative Konzept erlaubt es, Forschungen sowohl in reinen Wasserstoffatmosphären als auch in Umgebungen mit geringeren H₂-Anteilen – verdünnt mit nicht entflammbaren Gasen wie Stickstoff (N₂) oder Argon (Ar) – durchzuführen. Diese Flexibilität wird durch ein umfassendes Sicherheitskonzept erreicht, das in das System integriert ist. 

Ein zentrales Merkmal von H₂Secure ist die Möglichkeit, komplexe Oxidations- und Reduktionszyklen nahtlos durchzuführen. Innerhalb einer Messung ermöglicht das System den Wechsel zwischen wasserstoffreichen und sauerstoffreichen Umgebungen, was eine präzise Untersuchung der Reaktionskinetik und des Verhaltens von Materialien unter diversen Bedingungen zulässt.

Bei allen Analysen hat die Sicherheit oberste Priorität. Das H₂Secure Sicherheitskonzept steht auf den folgenden vier Säulen:

Die Probe sowie die Versuchsanordnung zwischen den Phasen werden mit einem Inertgas gespült. Dieser Spülvorgang wird so lange durchgeführt, bis ein sicherer Zustand für den Wechsel der Gase gewährleistet ist, was das Risiko im Umgang mit Wasserstoff oder Sauerstoff erheblich reduziert.

Alle Informationen zur Wasserstoff-Forschung mittels thermischer Analyse, Messbeispiele sowie Details zum H₂Secure Sicherheitskonzept finden Sie in unserem Flyer.

Die Fähigkeit, thermische Analysen präzise und sicher in einer Wasserstoffatmosphäre durchzuführen, spielt eine entscheidende Rolle für die Weiterentwicklung und Implementierung von Wasserstofftechnologien. NETZSCH bietet Ihnen ein Komplettsystem, um Messungen, Reduktion und OxidationOxidation kann im Zusammenhang mit thermischer Analyse verschiedene Vorgänge bezeichnen.Oxidation sicher durchzuführen. Die neue H₂Secure Box ebnet den Weg für eine nachhaltigere und grünere Zukunft. H₂Secure kann selbstverständlich jederzeit für Ihre bestehende STA 449 Jupiter^® nachgerüstet werden.

Interessiert? Weitere Informationen sowie den Kontakt zu Ihrem regionalen NETZSCH-Ansprechpartner erhalten Sie auf unserer Produktseite.

Mehr erfahren zu H₂Secure

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  H₂Secure

  Sichere Untersuchungen von Materialien in Wasserstoffatmosphäre

  • Nachrüstbar für die  STA 449 Jupiter^® Serie

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