H2SECURE Concept: NETZSCH analyseert nu onder waterstofatmosfeer

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 wordt steeds meer gezien als een bron van hoop voor groene oplossingen, van energieopwekking tot mobiliteit.

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.

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 bijspringt en nu een optie biedt voor waterstofonderzoek door middel van thermische analyse.

Stel je voor dat je staal zou kunnen produceren zonder grote hoeveelheden CO₂ in onze atmosfeer te lozen: Eén toepassingsgebied is het gebruik van waterstof om hoge CO₂ 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, worden de CO₂ emissies verminderd en wordt de reductietijd verkort. Waterstof kan ook worden gebruikt als grondstof voor het genereren van proceswarmte in de staal-, metaal- en chemische industrie.

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.

Bekijk de NETZSCH STA 449 serie hier

De STA is een van de meest flexibele analytische instrumenten in het NETZSCH portfolio. Gebruikers kunnen kiezen uit verschillende soorten ovens, sensoren, monsterdragers, thermokoppels, smeltkroezen en andere accessoires. Naast het simultaan 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 in een vochtigenie atmosfeer, onder bepaalde corrosieve omstandigheden of zelfs bij het hoogste temperatuurbereik.

H₂ Secure 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 omgevingen met gereduceerd H₂ – 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.

Een belangrijk kenmerk van H₂ Secure is de mogelijkheid om complexe processen 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 kunnen worden onderzocht.

Bij het analyseren van waterstof heeft veiligheid de hoogste prioriteit. Het H₂ Secure veiligheidsconcept is gebaseerd op de volgende vier pijlers:

Het H₂ Veilige veiligheidsconcept:

1. Het maximale volume H2 in het instrument is nauwkeurig gedefinieerd. 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.
2. De gasuitlaat bevindt zich ook onderaan de oven. De concentraties van H₂ en O₂ in het uitlaatgas worden continu gemeten voor een veilig gebruik.
3. De meetwaarden worden verwerkt door de centrale communicatie-eenheid, de H₂ Secure Box, die op zijn beurt de gasstromen naar het instrument regelt op basis van vooraf gedefinieerde veiligheidslimieten en dienovereenkomstig kleppen opent of sluit.
4. Bij een storing, zoals een stroomstoring, gaan de magneetkleppen open, waardoor een inert gas vrijkomt dat de waterstof uit het systeem verwijdert.

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 werking van reductie en oxidatie. De nieuwe H₂ Secure box maakt de weg vrij voor een duurzamere en milieuvriendelijkere toekomst. Natuurlijk kan H₂ Secure op elk moment achteraf worden aangepast aan uw bestaande STA 449 Jupiter ^®.

Gerelateerde berichten