H2Secure Concetto
Esame sicuro dei materiali sotto l'effetto dell'idrogeno
Analisi termica sotto idrogeno
La chiave per una migliore comprensione delle interazioni tra i materiali
L'idrogeno (H2) sta guadagnando attenzione per il suo ruolo potenziale nelle pratiche sostenibili e nella tecnologia verde. La ricerca sull'interazione dei materiali con l'idrogeno è fondamentale per lo sviluppo di soluzioni ecologiche in grado di ridurre significativamente l'impatto ambientale.
Un'applicazione degna di nota è l'uso dell'idrogeno per mitigare le elevate emissioni diCO2 dei processi metallurgici attraverso la riduzione diretta, come nel caso della riduzione del minerale di ferro. Lo stoccaggio chimico dell'idrogeno, in particolare attraverso l'uso di idruri metallici, è un'altra importante via di ricerca. Gli scienziati stanno lavorando per migliorare le capacità volumetriche e gravimetriche, nonché la cinetica di adsorbimento/desorbimento dell'idrogeno e il ciclo di vita dei potenziali materiali candidati. Il miglioramento di questi aspetti dei materiali può portare a soluzioni di stoccaggio dell'idrogeno più efficienti e pratiche, fondamentali per diverse applicazioni, tra cui i trasporti, l'accumulo di energia e i sistemi di energia rinnovabile.
Misure sicure in atmosfere riducenti o ossidanti
Il concetto H₂Sicuro sviluppato da NETZSCH offre una soluzione completa per condurre test in ambienti con concentrazioni variabili di idrogeno, garantendo la massima sicurezza. Questo concetto consente una sperimentazione sicura in un ambiente al 100%di H2 o con concentrazioni inferiori diH2 mescolate a gas non infiammabili come le atmosfere di azoto (N2) o argon (Ar). Questa flessibilità è ottenuta grazie a un protocollo di sicurezza completo incorporato nel sistema.
Una delle caratteristiche principali del concetto H₂Sicuroè la sua capacità di eseguire senza soluzione di continuità complessi cicli di ossidoriduzione. Ciò comporta la commutazione tra atmosfere contenenti idrogeno e ossigeno nell'ambito di una singola misurazione, consentendo un'analisi precisa della cinetica di reazione e del comportamento del materiale in condizioni diverse. Durante questi test, è fondamentale mantenere la sicurezza in ogni momento. Pertanto, in uno stato intermedio, il campione e l'apparecchiatura di prova vengono spurgati con gas inerte. Questo processo di spurgo continua fino a quando non vengono raggiunte le condizioni di sicurezza per il cambio di gas, riducendo al minimo i rischi potenziali associati alla manipolazione di idrogeno o ossigeno.
Il concetto NETZSCH H₂Sicuro è certificato dal TÜV.
Metodo
Analisi termica simultanea
Termogravimetria simultanea - Calorimetria a scansione differenziale
L'analisi termica simultanea (STA) è un metodo utilizzato per analizzare la Stabilità termicaUn materiale è termicamente stabile se non si decompone sotto l'influenza della temperatura. Un modo per determinare la stabilità termica di una sostanza è quello di utilizzare un TGA (analizzatore termogravimetrico). stabilità termica e la composizione dei materiali. Combina due tecniche: L'analisi termogravimetrica (TGA) e la calorimetria differenziale a scansione (DSC).
La TGA misura la variazione di peso di un materiale quando viene riscaldato o raffreddato, fornendo informazioni sulle temperature di Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione, sul contenuto di umidità e sulla Stabilità termicaUn materiale è termicamente stabile se non si decompone sotto l'influenza della temperatura. Un modo per determinare la stabilità termica di una sostanza è quello di utilizzare un TGA (analizzatore termogravimetrico). stabilità termica. La DSC misura la quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un campione, fornendo informazioni sulle Transizioni di faseIl termine transizione di fase (o cambiamento di fase) è più comunemente usato per descrivere le transizioni tra gli stati solido, liquido e gassoso.transizioni di fase, sulla capacità termica e sulle entalpie di reazione.
Analisi termomeccanica
L'analisi termomeccanica (TMA) è una tecnica per determinare le variazioni dimensionali di solidi, liquidi o materiali pastosi in funzione della temperatura e/o del tempo sotto una forza meccanica definita (DIN 51005, ASTM E 831, ASTM D696, ASTM D3386, ISO 11359 - Parti da 1 a 3). È strettamente correlata alla dilatometria, che determina la variazione di lunghezza dei campioni sotto un carico trascurabile (DIN 51045).
H₂Sicuro Concetto
- Il volume diH2 viene regolato con precisione introducendo l'idrogeno nella parte superiore del forno e confinandolo in uno spazio definito sopra la camera di equilibrio continuamente spurgata.
- Le concentrazioni di gasH2 e O2 vengono misurate continuamente per garantire una gestione sicura.
- L'unità di comunicazione centrale, la H₂Sicuro box, elabora le informazioni complessive e controlla i flussi di gas sulla base di limiti di sicurezza predefiniti.
- Il funzionamento a prova di guasto si ottiene aprendo le valvole magnetiche in caso di interruzione di corrente, rilasciando così un gas inerte che rimuove l'idrogeno dal sistema.
impostazione del sistema H₂Sicuro Concetto
Concetto per la serie STA 509
impostazione del sistema H₂Sicuro Concetto
Concetto per il TMA 512 Hyperion®
Specifiche tecniche
| H₂Sicuroper STA 449/509 | H₂Sicuroper TMA 512 | |
|---|---|---|
| Tipo di forno che supporta le misurazioni H₂ | SiC | SiC |
| Intervallo di temperatura | Da RT a 1600°C | RT a 1600°C |
| Tipi di sensori* |
| |
| Tipi di termocoppie* |
|
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| Tipo di sensore solo per esperimenti di riduzione | W | |
| MFC 4 volte opzionale | Possibilità di passare dall'atmosfera di idrogeno a quella di aria in un'unica misura | Possibilità di commutazione tra atmosfere di idrogeno e aria in un'unica misurazione |
| Alimentazione di idrogeno | Fornito dall'operatore, ad esempio generatore di idrogeno, bombola H₂. generatore di idrogeno, bombola di H₂ | fornito dall'operatore, ad esempio generatore di idrogeno, bombola H₂. generatore di idrogeno, bombola di H₂ |
| Cella di misurazione H₂ e O₂ | Incluso | incluso |
| H₂Cassetta di sicurezza | Incluso | incluso |
| Trattamento opzionale dell'uscita del gas | Diluizione H₂ | diluizione H₂ |
| Aggiornamento dei modelli precedenti | Possibile | Su richiesta |
* Possibilità di riduzione della durata di vita a seconda dei parametri sperimentali.
Prodotti correlati
Aggiornamento per la serie STA 449
Il concetto H₂Sicuro è facilmente accessibile per tutti gli strumenti delle serie STA 449 e 509, offrendo la flessibilità di aggiornare gli strumenti esistenti. Gli strumenti aggiornati mantengono la loro completa funzionalità, consentendo al contempo operazioni sicure con l'idrogeno. L'aggiornamento comprende tutti i componenti essenziali e può essere comodamente eseguito in loco dal nostro team di assistenza.
