Hidrogéntermelés | Pepperl+Fuchs

A Földön a hidrogén csak más elemekkel együtt fordul elő. Az egyik legismertebb és leggyakoribb vegyület a hidrogén és az oxigén, azaz a víz. A környezetbarát hidrogén előállítása érdekében a vizet hidrogénre és oxigénmolekulákra bontják elektrolízissel, megújuló forrásokból nyert villamos energia felhasználásával. Ezt a folyamatot például protonáteresztő membránnal (PEM) végzik. Ezek az úgynevezett PEM-cellákban helyezkednek el, amelyek különböző rétegekből állnak: egy katód és egy anód zárja közre a membránt, és mindegyik katalizátorréteggel van ellátva. Ezek a rétegek együttesen alkotják a membránelektróda-egységet (MEA). Ezek pedig a két oldalon gázdiffúziós réteggel és két bipoláris lemezzel (BPP) kiegészítve alkotják a PEM elektrolízis cellát. Az ipari hidrogéntermelés lehető legnagyobb hozamának elérése érdekében számos ilyen cellát helyeznek egymásra.

A PEM elektrolízis cella több rétegből áll.

PEM-cellák és PEM-kötegek automatizált gyártása

A PEM-köteg egyes rétegeinek összeszerelése eddig többnyire manuálisan történt; a folyamat időigényes. Ahhoz, hogy nagy mennyiségeket lehessen hatékonyan és gazdaságosan előállítani, a köteggyártás automatizálásának növelésére van szükség. Például a robotkarok képesek egymásra helyezni egy PEM elektrolízis cella rétegeit, és váltakozva egymás tetejére helyezni az MEA és bipoláris lemezeket. A hibamentes működés biztosítása érdekében a Pepperl+Fuchs bizonyos termékei alkalmasak az automatizált gyártás támogatására.

Innovatív érzékelőtechnológia támogatja az automatizált PEM-köteg gyártást.

Doppelbogensensoren in der PEM-Stack-Produktion

A kettőzött réteg megelőzése duplalemez érzékelőkkel

A PEM-cellák és -kötegek előállításakor ügyelni kell arra, hogy ne kerüljön egymásra két réteg. Ha két MEA véletlenül egymás tetejére kerül, a PEM-cella nem funkcionál, és így a köteg használhatatlan. Ennek elkerülése érdekében a Pepperl+Fuchs duplalemez érzékelőit használják. Ezek a műszerek képesek több, egymásra rakott réteget felismerni a határrétegek észlelésével, azaz az anyag után következő légrés detektálásával. Ily módon garantálják, hogy a robotkar egyszerre csak egy MEA-t vesz fel, és még véletlenül sem ragad meg kettőt.

Ultraschallsensor F77 in der PEM-Stack-Produktion

Magasságmérés F77 sorozatú ultrahangos érzékelőkkel

A PEM-cellák előállítása során a bipoláris lemezek sem kerülhetnek egymásra. Az F77 sorozatnagy pontosságú ultrahangos érzékelői segíthetnek az ilyen kettős rétegek észlelésében. Az alaplemeztől való távolság 0,2 mm-es pontosságú mérésével következtetni lehet a lemez magasságára, és így észlelhető, ha két lemez véletlenül egymásra került.

R100 thru-beam sensor in pem stack production

Rétegpozicionálás adó-vevős érzékelőkkel

A PEM-cellák különböző rétegeinek kötegelését nagyon pontosan kell elvégezni. Ebben az esetben a Pepperl+Fuchs adó-vevős fotoelektromos érzékelői segítenek a rétegek pontos elhelyezésében. Nagy pontossággal képesek érzékelni az éleket, így megbízhatóan észlelik az esetlegesen kiálló rétegeket.

Kommunikáció IO-Linken keresztül

Az automatizált PEM-köteg gyártáshoz tervezett, innovatív Pepperl+Fuchs érzékelők szabványosított IO-Link interfészekkel rendelkeznek. Ez lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a beállítások elvégzésén és megváltoztatásán túl állapotadatokat is lekérdezhessenek. A vonatkozó IO-Link masterek ezeket az adatokat OPC UA-n keresztül továbbítják a magasabb szintű rendszereknek, így azok felhasználhatók például elemzésekhez és szimulációkhoz. Az alkalmazott érzékelők ezért megfelelnek a modern gyártástechnológia minden, Ipar 4.0 által támasztott követelményének.

e-hírek

Iratkozzon fel hírlevelünkre, és értesüljön rendszeresen az automatizálás világából érkező újdonságokról és érdekes információkról.

Feliratkozás