15.04.2024 by Aileen Sammler
H₂Veilig Concept: NETZSCH Analyseert nu onder waterstofatmosfeer
STA 509 Jupiter® -serie en STA 449-serie analyse-instrumenten met nieuwe apparatuur
In een wereld die steeds meer gericht is op duurzaamheid en groene technologieën, speelt waterstof (H2) een centrale rol. Het is in opkomst als drager van hoop voor groene oplossingen, variërend van energieproductie tot mobiliteit.
Waarom waterstof?
Als reactant in de industrie biedt waterstof aanzienlijke mogelijkheden om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, fossiele brandstoffen te vervangen en een flexibelere, duurzame energievoorziening mogelijk te maken. Dit maakt het gebruik van waterstof in industriële processen zeer aantrekkelijk in vergelijking met andere gassen.
Waterstof houdt ook risico's in
H₂ is een reuk- en kleurloos, zeer reactief gas dat in lucht bij kamertemperatuur een explosieve werking kan hebben bij een concentratie van slechts 4%. Deze onderste explosiegrens neemt ook af met toenemende temperatuur (bijv. 1,5 % bij 400 °C). Om het potentieel van waterstof volledig te benutten, moeten we begrijpen hoe het reageert met de materialen waaruit onze wereld bestaat. Dit is precies waar NETZSCH een rol speelt en nu een optie biedt voor waterstofonderzoek via thermische analyse.
Waterstof in metallurgie en chemie
Stelt u zich eens voor dat u staal zou kunnen produceren zonder grote hoeveelhedenCO2 in onze atmosfeer te lozen: Eén toepassingsgebied is het gebruik van waterstof om hogeCO2-emissies van metallurgische processen te verminderen door directe reductie. Metalen worden zelden in hun pure vorm gevonden; ze zijn vaak verontreinigd met zuurstof of zwavel, waarvan ze moeten worden gescheiden. Dit proces maakt de productie van hoogwaardige en ultrazuivere metaalpoeders mogelijk. Wanneer waterstof wordt gebruikt in plaats van koolstof (C) uit steenkool als reductiemiddel, wordt deCO2-uitstoot verminderd en de reductietijd verkort. Waterstof kan ook worden gebruikt als grondstof voor het genereren van proceswarmte in de staal-, metaal- en chemische industrie:
Waterstof als energieopslag Medium
Een ander onderzoeksgebied is het verbeteren van de efficiëntie en bruikbaarheid van chemische waterstofopslagsystemen, bijvoorbeeld metaalhydriden, voor mobiele en stationaire toepassingen. Wetenschappers werken aan het verbeteren van de volumetrische en gravimetrische capaciteiten, de adsorptie-/desorptiekinetiek van waterstof en de levensduur van potentiële materialen. Deze bieden een manier om waterstof veilig en efficiënt op te slaan, in voertuigen of als onderdeel van het energienetwerk.
NETZSCH STA 449 en STA 509 serie nu ook voor analyse onder waterstofatmosfeer
De STA is een van de meest flexibele analytische instrumenten in het NETZSCH portfolio. Gebruikers kunnen select kiezen uit verschillende soorten ovens, sensoren, monsterdragers, thermokoppels, smeltkroezen en andere accessoires. Naast het gelijktijdig registreren van gewichtsveranderingen, maakt simultane thermische analyse het mogelijk om smeltpunten, fasetransformaties in vaste toestand, enthalpie en zelfs specifieke warmte te bepalen - allemaal in één monster onder exact dezelfde meetomstandigheden. Speciale ovens kunnen ook metingen uitvoeren onder vochtige atmosferen, bepaalde corrosieve omstandigheden of zelfs bij het hoogste temperatuurbereik.
Speciaal voor de STA 509 en de STA 449 instrumentenserie heeft NETZSCH nu het H₂Veilig concept voor metingen en analyses onder een waterstofatmosfeer!
H₂Veilig voor veilige metingen in reducerende en oxiderende atmosferen
H₂Veilig is de complete oplossing voor experimenten in variabele waterstofomgevingen met behoud van de hoogst mogelijke veiligheidsnormen. Dit innovatieve concept maakt onderzoek mogelijk in zowel zuivere waterstofatmosferen als in gereduceerdeH2-omgevingen - verdund met niet-ontvlambare gassen zoals stikstof (N2) of argon (Ar). Deze flexibiliteit wordt bereikt door een uitgebreid veiligheidsconcept dat in het systeem is ingebouwd. Het H₂Veilig veiligheidsconcept is TÜV-gecertificeerd.
Een belangrijk kenmerk van H₂Veilig is de mogelijkheid om complexe OxidatieOxidatie kan verschillende processen beschrijven in de context van thermische analyse.oxidatie- en reductiecycli naadloos uit te voeren. Binnen één enkele meting kan het systeem schakelen tussen waterstofrijke en zuurstofrijke omgevingen, waardoor reactiekinetiek en materiaalgedrag onder verschillende omstandigheden nauwkeurig onderzocht kunnen worden.
Bij het analyseren met waterstof heeft veiligheid de hoogste prioriteit. Het H₂Veilig veiligheidsconcept is gebaseerd op de volgende vier pijlers:
Het H₂Veilig veiligheidsconcept:
- Het maximale volume H2 in het instrument is nauwkeurig gedefinieerd. De waterstof komt binnen aan de bovenkant van de oven en vult een gedefinieerde ruimte die aan de onderkant van de oven wordt begrensd door de continu gespoelde balanskamer.
- De gasuitlaat bevindt zich ook aan de onderkant van de oven. De concentratiesH2 en O2 in het uitlaatgas worden continu gemeten voor een veilig gebruik.
- De meetwaarden worden verwerkt door de centrale communicatie-eenheid, de H₂Veilig Box, die op zijn beurt de gasstromen naar het instrument regelt op basis van vooraf gedefinieerde veiligheidslimieten en dienovereenkomstig kleppen opent of sluit
- In het geval van een storing, zoals een stroomstoring, gaan de magneetkleppen open, waardoor een inert gas vrijkomt dat de waterstof uit het systeem verwijdert.
Het monster en de experimentele opstelling worden tussen de fasen door gespoeld met een inert gas. Dit doorspoelproces wordt voortgezet totdat een veilige conditie voor gasuitwisseling is bereikt, waardoor het risico van het omgaan met waterstof of zuurstof aanzienlijk wordt verminderd.
Alle informatie over waterstofonderzoek door thermische analyse, meetvoorbeelden en details over het H₂Veilig veiligheidsconcept vindt u in onze flyer.
De mogelijkheid om nauwkeurig en veilig thermische analyses uit te voeren in een waterstofatmosfeer is cruciaal voor de verdere ontwikkeling en implementatie van waterstoftechnologieën. NETZSCH biedt een compleet systeem voor een veilige uitvoering van reductie- en oxidatietests. De nieuwe H₂Veilig box maakt de weg vrij voor een duurzamere en milieuvriendelijkere toekomst. Natuurlijk kan H₂Veilig worden gekocht als accessoire voor de nieuwe STA 509 Jupiter® instrumentlijn en kan deze op elk moment achteraf worden aangepast voor uw bestaande STA 449 Jupiter®.
Geïnteresseerd? Meer informatie en contact met uw regionale NETZSCH vertegenwoordiger vindt u op onze productwebsite.
Meer informatie over H₂Veilig
Verwante producten
Het nieuwe H₂Veilig concept live op ACHEMA
Bezoek ons van 10 tot 14 juni op de ACHEMA beurs in Frankfurt am Main, Duitsland!
Kom naar onze stand C2 in hal 12 om het nieuwe H₂Veilig concept nader te bekijken en om met onze experts te praten.