H2Secure Concepto
Examen seguro de materiales sometidos a hidrógeno
Análisis térmico bajo hidrógeno
La clave para comprender mejor las interacciones materiales
El hidrógeno (H2) está ganando atención por su papel potencial en las prácticas sostenibles y la tecnología verde. La investigación de la interacción de los materiales con el hidrógeno es fundamental para desarrollar soluciones ecológicas que puedan reducir significativamente el impacto ambiental.
Una aplicación notable es el uso del hidrógeno para mitigar las elevadas emisiones deCO2 de los procesos metalúrgicos mediante la reducción directa, como en la reducción del mineral de hierro. El almacenamiento químico de hidrógeno, sobre todo mediante el uso de hidruros metálicos, es otra importante vía de investigación. Los científicos trabajan para mejorar las capacidades volumétricas y gravimétricas, así como la cinética de adsorción/desorción de hidrógeno y el ciclo de vida de los posibles materiales candidatos. La mejora de estos aspectos de los materiales puede conducir a soluciones de almacenamiento de hidrógeno más eficientes y prácticas, vitales para diversas aplicaciones como el transporte, el almacenamiento de energía y los sistemas de energías renovables.
Mediciones seguras en atmósferas reductoras u oxidantes
El concepto H₂Seguro, desarrollado por NETZSCH, ofrece una solución completa para realizar ensayos en entornos con concentraciones variables de hidrógeno con la máxima seguridad. Este concepto permite experimentar de forma segura en un entorno 100% H2 o con concentraciones más bajas de H2 mezclado con gases no inflamables como atmósferas de nitrógeno (N2) o argón (Ar). Esta flexibilidad se consigue gracias a un completo protocolo de seguridad integrado en el sistema.
Una de las principales características del concepto H₂Seguroes su capacidad para realizar sin problemas ciclos complejos de OxidaciónLa oxidación puede describir diferentes procesos en el contexto del análisis térmico.oxidación-reducción. Esto implica cambiar entre atmósferas que contienen hidrógeno y oxígeno en una sola medición, lo que permite analizar con precisión la cinética de reacción y el comportamiento de los materiales en diferentes condiciones. Durante estas pruebas, es crucial mantener la seguridad en todo momento. Por ello, en un estado intermedio, la muestra y el aparato de ensayo se purgan con gas inerte. Este proceso de purga continúa hasta que se alcanzan las condiciones seguras para un cambio de gas, minimizando cualquier riesgo potencial asociado a la manipulación de hidrógeno u oxígeno.
El concepto H₂Seguro de NETZSCH cuenta con la certificación TÜV.
Método
Análisis térmico simultáneo
Termogravimetría simultánea - Calorimetría diferencial de barrido
El análisis térmico simultáneo (STA) es un método utilizado para analizar la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica y la composición de los materiales. Combina dos técnicas: El análisis termogravimétrico (TGA) y la calorimetría diferencial de barrido (DSC).
El TGA mide el cambio de peso de un material cuando se calienta o se enfría, proporcionando información sobre las temperaturas de Reacción de descomposiciónUna reacción de descomposición es una reacción inducida térmicamente de un compuesto químico que forma productos sólidos y/o gaseosos. descomposición, el contenido de humedad y la Estabilidad térmicaUn material es térmicamente estable si no se descompone bajo la influencia de la temperatura. Una forma de determinar la estabilidad térmica de una sustancia es utilizar un TGA (analizador termogravimétrico). estabilidad térmica. La DSC mide la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de una muestra, proporcionando información sobre las Transiciones de faseEl término transición de fase (o cambio de fase) se utiliza más comúnmente para describir las transiciones entre los estados sólido, líquido y gaseoso.transiciones de fase, la capacidad calorífica y las entalpías de reacción.
Análisis termomecánico
El análisis termomecánico (TMA) es una técnica para determinar los cambios dimensionales en sólidos, líquidos o materiales pastosos en función de la temperatura y/o el tiempo bajo una fuerza mecánica definida (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 - Partes 1 a 3). Está estrechamente relacionada con la dilatometría, que determina el cambio de longitud de las muestras bajo una carga insignificante (DIN 51045).
H₂Seguro Concepto
- El volumen de H2se regula con precisión introduciendo hidrógeno en la parte superior del horno y confinándolo en un espacio definido por encima de la cámara de equilibrio continuamente purgada.
- Las concentraciones de gas de H2 y O2 se miden continuamente para una manipulación segura.
- La unidad central de comunicación, la caja H₂Seguro, procesa la información global y controla los flujos de gas en función de los límites de seguridad predefinidos.
- El funcionamiento a prueba de fallos se consigue abriendo las válvulas magnéticas en caso de fallo eléctrico, liberando así un gas inerte que elimina el hidrógeno del sistema.
instalación del H₂Seguro Concepto
Concepto para la serie STA 509
instalación del H₂Seguro Concepto
Concepto para la TMA 512 Hyperion®
Especificaciones
| H₂Seguropara STA 449/509 | H₂Seguropara TMA 512 | |
|---|---|---|
| Tipo de horno que admite mediciones de H₂ | SiC | SiC |
| Rango de temperatura | RT a 1600°C | RT a 1600°C |
| Tipos de sensores |
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| Tipos de termopares |
|
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| Tipo de sensor sólo para experimentos de reducción | W | |
| MFC cuádruple opcional | Posibilidad de cambiar entre atmósferas de hidrógeno y atmósferas de hidrógeno y aire en una sola medición | Posibilidad de cambiar entre atmósferas de hidrógeno y atmósferas de hidrógeno y aire en una medición |
| Suministro de hidrógeno | Suministrado por el operador, por ejemplo, hidrógeno generador de hidrógeno, botella de H₂ | suministrado por el operador, por ejemplo, hidrógeno generador de hidrógeno, botella de H₂ |
| Célula de medición de H₂ y O₂ | Incluido | incluido |
| H₂Caja de seguridad | Incluido | incluido |
| Tratamiento opcional de la salida de gases | H₂ dilución | dilución H₂ |
| Actualización de modelos anteriores | Posible | Bajo pedido |
* Posibilidad de reducir la vida útil en función de los parámetros experimentales.
Productos relacionados
Actualización para la serie STA 449
El concepto H₂Seguro es fácilmente accesible para todos los instrumentos de las series STA 449 y 509, lo que ofrece la flexibilidad de actualizar los instrumentos existentes. Los instrumentos actualizados conservan toda su funcionalidad al tiempo que permiten realizar operaciones seguras con hidrógeno. La actualización incluye todos los componentes esenciales y nuestro equipo de servicio puede realizarla cómodamente in situ.
