15.04.2024 by Aileen Sammler

H₂Secure Concept : NETZSCH Analyse sous atmosphère d'hydrogène

STA 509 Jupiter® Series et STA 449 Analysis Instruments Series with New Equipment

Dans un monde de plus en plus axé sur la durabilité et les technologies vertes, l'hydrogène (H2) joue un rôle central. Il apparaît comme un porteur d'espoir pour des solutions vertes allant de la production d'énergie à la mobilité.

Pourquoi l'hydrogène ?

En tant que réactif dans l'industrie, l'hydrogène offre un potentiel considérable pour réduire les émissions de gaz à effet de serre, remplacer les combustibles fossiles et permettre un approvisionnement énergétique plus flexible et durable. L'utilisation de l'hydrogène dans les processus industriels est donc très intéressante par rapport à d'autres gaz.

L'hydrogène comporte aussi des risques

L'hydrogène est un gaz inodore et incolore, très réactif, qui peut avoir un effet explosif dans l'air à température ambiante à une concentration de seulement 4 %. Cette limite inférieure d'explosivité diminue également avec l'augmentation de la température (par exemple, 1,5 % à 400 °C). Pour exploiter pleinement le potentiel de l'hydrogène, nous devons comprendre comment il interagit avec les matériaux qui composent notre monde. C'est précisément là que NETZSCH intervient, en offrant désormais une option pour la recherche sur l'hydrogène par le biais de l'analyse thermique.

L'hydrogène dans la métallurgie et la chimie

Imaginez que vous puissiez produire de l'acier sans rejeter de grandes quantités deCO2 dans l'atmosphère : L'un des domaines d'application est l'utilisation de l'hydrogène pour réduire les émissions élevées deCO2 des processus métallurgiques par réduction directe. Les métaux se trouvent rarement à l'état pur ; ils sont souvent contaminés par de l'oxygène ou du soufre, dont ils doivent être séparés. Ce procédé permet de produire des poudres métalliques de haute qualité et ultra-pures. Lorsque l'hydrogène est utilisé à la place du carbone (C) du charbon comme agent réducteur, les émissions deCO2 sont réduites et le temps de réduction est raccourci. L'hydrogène peut également être utilisé comme matière première pour générer de la chaleur industrielle dans les industries sidérurgique, métallurgique et chimique :

L'hydrogène comme stockage d'énergie Medium

Un autre axe de recherche consiste à améliorer l'efficacité et la praticabilité des systèmes de stockage chimique de l'hydrogène, par exemple les hydrures métalliques, pour des applications mobiles et stationnaires. Les scientifiques s'efforcent d'améliorer les capacités volumétrique et gravimétrique, la cinétique d'adsorption/déProcessus de sorptionLa sorption est un processus physique et chimique par lequel une substance (généralement un gaz ou un liquide) s'accumule dans une autre phase ou à la limite de deux phases. En fonction du lieu d'accumulation, on distingue l'absorption (accumulation dans une phase) et l'adsorption (accumulation à la limite des phases).sorption de l'hydrogène et la durée de vie des matériaux potentiels. Ceux-ci offrent un moyen de stocker l'hydrogène de manière sûre et efficace, que ce soit dans les véhicules ou dans le cadre du réseau énergétique.

NETZSCH Les séries STA 449 et STA 509 sont désormais également adaptées à l'analyse sous atmosphère d'hydrogène

Le STA est l'un des instruments analytiques les plus flexibles de la gamme NETZSCH. Les utilisateurs peuvent select choisir parmi différents types de fours, de capteurs, de porte-échantillons, de thermocouples, de creusets et d'autres accessoires. Outre l'enregistrement simultané des variations de poids, l'analyse thermique simultanée permet de déterminer les points de Températures et enthalpies de fusionL'enthalpie de fusion d'une substance, également connue sous le nom de chaleur latente, est une mesure de l'apport d'énergie, généralement de la chaleur, nécessaire pour convertir une substance de l'état solide à l'état liquide. Le point de fusion d'une substance est la température à laquelle elle passe de l'état solide (cristallin) à l'état liquide (fusion isotrope). fusion, les transformations de phase à l'état solide, les enthalpies et même la chaleur spécifique, le tout pour un seul échantillon et dans des conditions de mesure identiques. Des fours spéciaux peuvent également permettre d'effectuer des mesures dans des atmosphères humides, dans certaines conditions corrosives ou même dans la plage de température la plus élevée.

Spécialement pour les séries d'instruments STA 509 et STA 449, NETZSCH a maintenant développé le H₂Secure concept pour les mesures et les analyses sous atmosphère d'hydrogène !

H₂Secure pour des mesures sûres dans les atmosphères réductrices et oxydantes

H₂Secure est la solution complète pour les expériences dans des environnements à hydrogène variable, tout en maintenant les normes de sécurité les plus élevées possibles. Ce concept innovant permet d'effectuer des recherches dans des atmosphères d'hydrogène pur ainsi que dans des environnements àH2 réduit - dilué avec des gaz ininflammables tels que l'azote (N2) ou l'argon (Ar). Cette flexibilité est obtenue grâce à un concept de sécurité complet intégré au système. Le concept de sécurité de H₂Secure est certifié par le TÜV.

L'une des principales caractéristiques de H₂Secure est sa capacité à réaliser des cycles complexes d'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydation et de réduction. En une seule mesure, le système peut passer d'un environnement riche en hydrogène à un environnement riche en oxygène, ce qui permet d'étudier avec précision la cinétique des réactions et le comportement des matériaux dans différentes conditions.

Lors de l'analyse avec de l'hydrogène, la sécurité est une priorité absolue H₂Secure le concept de sécurité repose sur les quatre piliers suivants :

Figure : Le concept de sécurité H₂Secure comprend quatre éléments

Le concept de sécurité H₂Secure:

  1. Le volume maximal d'H2 dans l'instrument est défini avec précision. L'hydrogène entre par le haut du four et remplit un espace défini qui est limité au bas du four par la chambre d'équilibre purgée en permanence.
  2. La sortie du gaz est également située au bas du four. Les concentrations deH2 et d'O2 dans le gaz de sortie sont mesurées en continu afin de garantir une ManipulationL'adhésivité décrit l'interaction entre deux couches de matériaux identiques (auto-adhésion) ou différents (cohésion) en termes d'adhérence de surface.manipulation sûre.
  3. Les relevés sont traités par l'unité centrale de communication, la H₂Secure Box, qui régule à son tour les flux de gaz vers l'instrument en fonction de limites de sécurité prédéfinies et ouvre ou ferme les vannes en conséquence
  4. En cas de dysfonctionnement, tel qu'une panne de courant, les électrovannes s'ouvrent, libérant un gaz inerte qui élimine l'hydrogène du système.

L'échantillon et le dispositif expérimental sont purgés avec un gaz inerte entre les phases. Ce processus de purge est poursuivi jusqu'à ce que les conditions d'échange de gaz soient sûres, ce qui réduit considérablement le risque de ManipulationL'adhésivité décrit l'interaction entre deux couches de matériaux identiques (auto-adhésion) ou différents (cohésion) en termes d'adhérence de surface.manipulation de l'hydrogène ou de l'oxygène.

Toutes les informations sur la recherche d'hydrogène par analyse thermique, les exemples de mesures et les détails sur le concept de sécurité H₂Secure sont disponibles dans notre dépliant.

La capacité d'effectuer une analyse thermique précise et sûre dans une atmosphère d'hydrogène est essentielle au développement et à la mise en œuvre des technologies de l'hydrogène. NETZSCH offre un système complet pour un fonctionnement sûr des tests de réduction et d'OxydationL'oxydation peut décrire différents processus dans le contexte de l'analyse thermique.oxydation. Le nouveau H₂Secure box ouvre la voie à un avenir plus durable et plus respectueux de l'environnement. Bien entendu, H₂Secure peut être acheté comme accessoire pour la nouvelle ligne d'instruments STA 509 Jupiter® et peut être installé à tout moment sur votre STA 449 Jupiter® .

Intéressé ? Vous trouverez de plus amples informations et les coordonnées de votre représentant régional NETZSCH sur notre site Web consacré aux produits.

En savoir plus sur H₂Secure

  • H2Secure

    Examen en toute sécurité des matériaux sous hydrogène

    • Accessoire pour la série STA 509 Jupiter®
    • Rétrofittable pour la série STA 449 Jupiter®

Produits apparentés

  • STA 509 Jupiter® Classic

    Meilleur rapport prix/performance

    • RT à 1600°C
    • Four SiC
    • Résolution de la balance : 0.1 μg
    • ASC 20 positions en option
  • STA 509 Jupiter® Select

    Adapté à vos besoins

    • -de 150 à 2400°C
    • Choix de 12 fours différents
    • Résolution de la balance : 0.1 μg
    • ASC à 20 positions ou2ème four en option
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    Instrument pour les plus hautes performances

    • -de 150°C à 2000°C
    • Choix de 9 fours différents
    • Résolution de la balance : 0.025 μg
    • ASC à 20 positions ou2ème four en option

Le nouveau concept H₂Secure en direct à l'ACHEMA

Rendez-nous visite du 10 au 14 juin au salon ACHEMA à Francfort-sur-le-Main, en Allemagne !

Retrouvez-nous sur notre stand C2 dans le hall 12 pour découvrir plus en détail le nouveau concept H₂Secure et discuter avec nos experts.

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