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. Le ricerchearcsull'interazione dei materiali con l'idrogeno sono fondamentali 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 ricercaarch. 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 H₂Secure 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 H₂Secureè 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.
Metodo
Termogravimetria simultanea - Calorimetria a scansione differenziale
L'applicazione simultanea della termogravimetria (TGA) e della calorimetria differenziale a scansione (DSC) a un singolo campione in uno strumento STA produce più informazioni rispetto all'applicazione separata in due strumenti diversi:
- Le condizioni di prova sono perfettamente identiche per i segnali TGA e DSC (stessa atmosfera, portata, pressione del vapore sul campione, velocità di riscaldamento, contatto termico con il crogiolo del campione e il sensore, effetto della radiazione, ecc.)
- L'analizzabilità dei segnali è migliorata, poiché sono sempre disponibili contemporaneamente due o più serie di informazioni sul comportamento del campione (differenziazione tra trasformazione di fase e Reazione di decomposizioneUna reazione di decomposizione è una reazione termicamente indotta di un composto chimico che forma prodotti solidi e/o gassosi. decomposizione, tra reazioni di addizione e condensazione, riconoscimento di reazioni di PirolisiLa pirolisi è la decomposizione termica di composti organici in atmosfera inerte.pirolisi, OssidazioneL'ossidazione può descrivere diversi processi nel contesto dell'analisi termica.ossidazione e combustione, ecc.)
- Il metodo dell'Analisi Termica Simultanea (STA) è eccezionalmente versatile, in grado di adattarsi a esperimenti complessi che coinvolgono condizioni atmosferiche particolari come il vapore acqueo, i gas corrosivi e, ora, le atmosfere di idrogeno.
L'analisi termica simultanea (STA) si basa su standard quali ISO 11358, ASTM E793, DIN 51004, DIN 51006, DIN 51007. Si riferisce generalmente all'applicazione simultanea della termogravimetria (TGA) e della calorimetria differenziale a scansione (DSC) a uno stesso campione in un unico strumento.
H₂Secure 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 H₂Secure 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 H₂Secure Concetto
Concetto per la serie STA 509
Specifiche tecniche
| H₂Secure per STA 449/509 | |
|---|---|
| Tipo di forno che supporta le misurazioni di H₂ | SiC |
| Intervallo di temperatura | RT a 1600°C |
| Tipi di sensori* |
|
| Tipi di termocoppie* |
|
| Tipo di sensore solo per esperimenti di riduzione | W |
| MFC a 4 pieghe opzionale | Possibilità di passare dall'atmosfera di idrogeno a quella di aria in un'unica misura |
| Alimentazione di idrogeno | Fornito dall'operatore, ad esempio generatore di idrogeno, bombola di H₂ |
| Cella di misura H₂ e O₂ | Incluso |
| H₂Secure Box | Incluso |
| Trattamento opzionale dell'uscita del gas | Diluizione H₂ |
| Aggiornamento dello STA 449 esistente | Possibile |
* Possibilità di riduzione della durata di vita in base ai parametri sperimentali
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Aggiornamento per la serie STA 449
Il concetto H₂Secure 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.
