Генераторы водорода: Генераторы водородные на основе процесса электролиза воды. Часть 1. Генераторы промышленного и коммерческого назначения – РТС-тендер

Генераторы водорода: Генераторы водородные на основе процесса электролиза воды. Часть 1. Генераторы промышленного и коммерческого назначения – РТС-тендер

Содержание

Генераторы азота серии LABGAS | Аналит























Модель

LMh280PLUS

LMh450PLUS

LMH520PLUS LMH700PLUS LMh2000PLUS
Основные характеристики
Электролитическая ячейка Полимерная мембрана (PEM)
Чистота H2 >99.9995%*
Давление на выходе 12 бар (174 psi), опционально 16 бар (232 psi)
Макс. скорость потока по водороду (л/мин) 180 350 520 700 1000
Интерфейс
RS232 Х Х Х Х Х
RS485 Х Х Х Х Х
USB Х Х Х Х Х
Программные функции
Возможность параллельной работы Х Х Х Х Х
Функция заполнения резервуара Х Х Х Х Х
Требования к воде
Качество Деионизированная, ASTM II, <0.1 мкСм
Давление при подаче (мин) -0,2 бар (1,4 psi)
Давление при подаче (макс) 1 бар (14 psi)
Скорость потока (мин, маск) 0,2 л/мин, 1,5 л/мин
Объем внутреннего резервуара 1,1 л
Объем внешнего резервуара 5 или 10 л
Тип соединения  
На выходе (для подачи азота) На выходе (для подачи азота)

Обзор генераторов водородной воды BORK — читайте на сайте BORK


Водородная вода — это жидкость, обогащенная газообразным молекулярным водородом. Польза водородной воды заключается в способности подавлять окислительные процессы. При попадании в организм такая вода замедляет реакции окисления в клетках. Растворенный в жидкости свободный водород, связывается с радикалами и препятствует нарушению процесса клеточного развития.

Генератор водородной воды: преимущества использования

Обогащенная водородом жидкость:

  • стимулирует скорость обменных процессов;
  • насыщает кислородом клетки крови;
  • замедляет клеточное старение.

Регулярное употребление водородной воды повышает сопротивляемость организма бактериальным и вирусным воздействиям, улучшает общее самочувствие. Рекомендуется пить такую воду во время занятий спортом, при снижении веса, а также в профилактических и оздоровительных целях. Водородная вода активно используется в косметологии для создания тоников, масок и кремов для лица.

Генераторы воды с доставкой

В интернет-магазине Bork вы можете купить портативные генераторы водородной воды, разработанные в Японии. Это устройства в компактном алюминиевом корпусе со встроенным аккумулятором. Принцип действия приборов основан на электролизе. Под воздействием электрического заряда в воде разрушаются молекулярные связи, после чего начинается высвобождение водорода. В результате этой электрохимической реакции не выделяются никакие побочные продукты. Водородную воду можно пить сразу, без дополнительной фильтрации.

Благодаря легким беспроводным устройствам вы сможете самостоятельно обогащать водородом обычную воду в домашних условиях. Особенности представленных в каталоге приборов:

  • компактные размеры, небольшой вес;
  • отсутствие проводов;
  • возможность подключения с помощью USB-кабеля;
  • минимальное время насыщения — одна или три минуты.

Девайсы работают от встроенных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 60 циклов обогащения воды. Герметичные металлические колбы хорошо сохраняют полезные свойства жидкости. Небольшого объема 120 мл достаточно для приготовления разовой порции для питья.

Заказать портативный генератор водородной воды вы можете онлайн на нашем сайте. Оформите заказ, выберите способ оплаты и получения покупки. Мы доставляем товары по всей России.

Генератор водородной воды BORK HW600 gg

  • Водородная вода как мощный антиоксидант
  • Насыщение водородом всего за 1 минуту
  • Компактный алюминиевый корпус с базой для подзарядки
  • Разработан и сделан в Японии

39 тыс. р.

Купить

Вы можете выбрать и приобрести в интернет-бутике BORK или в фирменных бутиках.

Обзор пылесосов BORK

Как выбрать очиститель воздуха

Завершились испытания первого в России электролизного генератора сверхчистого водорода


Источник: sdelanounas.ru


Электролизный генератор сверхчистого водорода, разработанный в компании «Поликом». Источник: «Поликом»


Установка производительностью шесть кубометров в час, которую разработали специалисты компании «Поликом», уже готова к серийному производству. Интернет-журнал об инновациях в России «Стимул» рассказывает об особенностях используемой в ней технологии и перспективах применения установки. Установку проектировали и создавали специально для водородной заправочной станции центра компетенций Национальной технологической инициативы «Новые и мобильные источники энергии» при Институте проблем химической физики (ИПХФ) РАН в Черноголовке.


«Конструкция оказалась настолько удачной, что уже в этом году мы планируем приступить к серийному производству таких установок, — рассказал «Стимулу» генеральный директор ООО «Поликом» Евгений Волков. — Для этого у нас в Черноголовке есть собственные производственные мощности. Наши генераторы водорода будут строиться на принципе универсальной платформы. Это означает, что одна и та же основа может быть использована для построения оборудования производительностью от двух до пятнадцати кубометров в час в зависимости от потребностей заказчика. Кроме того, такой принцип позволяет проводить апгрейд с увеличением производительности прямо на предприятии заказчика».


Помимо применения в альтернативной энергетике такие установки востребованы в традиционных сферах. Например, водород используется на электростанциях для охлаждения мощных электрогенераторов, его применяют в металлургии для получения сверхчистых металлов, в производстве полупроводников, стекольной и пищевой промышленности.


«Важно отметить, что созданный нами генератор водорода — это не лабораторный образец, а полноценная установка, которую можно смело размещать на предприятии потребителя, — говорит Евгений Волков. — Конструкция полностью отработана, подобраны качественные и надежные комплектующие, проведены испытания в различных режимах. На это как раз и уходит основное количество времени. От лабораторного образца, собранного „на коленке“, до полноценного „взрослого“ оборудования путь долгий. Основная сложность состоит в том, чтобы установка была достаточно простой для обеспечения надежности и ремонтопригодности, но при этом обладала всем необходимым функционалом. Например, система безопасности нашего оборудования, которая стоит на страже не только самого „железа“, но и здоровья и жизни людей, должна работать безотказно и предотвращать последствия более трех десятков вероятных нештатных ситуаций».


ВМЕСТО АГРЕССИВНОЙ ЩЕЛОЧИ — ВОДА


Принцип работы любого генератора водорода на основе электролиза заключается в том, что вода расщепляется под действием электрического тока на водород и кислород. Водород является продуктом, а кислород, как правило, выбрасывается в атмосферу. Разработанные в компании «Поликом» генераторы водорода построены на принципе электролиза на протонообменных мембранах. Его еще называют бесщелочным электролизом, или PEM-электролизом — от словосочетания Proton Exchange Membrane (протонообменная мембрана). Сейчас это наиболее современная технология электролиза.


В отличие от устаревших щелочных электролизеров в таком оборудовании в качестве электролита вместо раствора агрессивной щелочи используется протонообменная мембрана. Она представляет собой прочную пленку, способную пропускать протоны — ядра атомов водорода. Вместо разогретого раствора щелочи высокой концентрации в системе циркулирует только чистая вода. Благодаря этому такой электролизер более долговечен, поскольку в нем нет коррозии компонентов системы — клапанов, датчиков, трубопроводов. Если потребуется ремонт, воду можно просто слить и проводить работы без риска химического ожога.


«Водород, получаемый на наших электролизерах, является сверхчистым не только из-за отсутствия в нем примесей щелочи, — поясняет Евгений Волков. — Благодаря особенности конструкции достигается так называемое дифференциальное давление, то есть давление водорода высокое, а кислорода — низкое. Это позволяет избежать примесей кислорода в водороде прямо в процессе его получения и избавиться от необходимости устанавливать систему доочистки водорода от кислорода, что значительно упрощает конструкцию».


Фактически единственная примесь в водороде, получаемом на оборудовании компании «Поликом», — это пары воды, и то они содержатся в нем в микроколичествах. При этом такая чистота получается исключительно за счет удачно примененных технологических решений и не требует дополнительных энергозатрат.


Технология бесщелочного электролиза широко известна за рубежом и последние пятнадцать-двадцать лет активно развивается. Как правило, потребители, перешедшие на такое оборудование, уже не возвращаются к щелочным электролизерам. Существует несколько западных компаний с опытом производства и поставок таких установок на различные предприятия.


«Мы хорошо знакомы с продукцией практически всех производителей, присутствующих на мировом рынке, — говорит Евгений Волков. — Отмечу, что с технической точки зрения наше оборудование не уступает им ни по одному параметру, а ремонтопригодность и локализованное производство является значительным дополнительным плюсом».


СОЗДАТЬ СИСТЕМУ ЗАПРАВОК


Центр компетенций НТИ при ИПХФ РАН в Черноголовке организован для реализации разработок по сквозной технологии создания новых и портативных источников энергии. Руководитель ЦК НТИ, один из ведущих специалистов в области водородных технологий Юрий Добровольский, уже рассказывал «Стимулу» о перспективах водородной отрасли в России и мире. ЦК НТИ работает сразу по нескольким направлениям водородной энергетики, в том числе по созданию специализированных установок для получения водорода из воды с помощью электричества.


«В начале прошлого года мы с помощью наших немецких коллег спроектировали и установили модуль для заправки водородом. На Западе это еще малосерийное, но полноценное производство, и начинать делать подобный продукт с нуля здесь долго, дорого и бессмысленно. Этот заправочный модуль содержит стандартные части, которые оказалось легче купить, нежели разрабатывать с нуля. Кроме того, у нас нет опыта создания водородных заправок, и нам было интересно посмотреть, как это сделают по нашему техническому заданию германские коллеги. Кстати, выяснилось, что это очень близко к тому, как мы себе представляли. И, поскольку сроки изготовления нам тоже были очень важны (в тот момент мы уже тратили огромное время на заправку нашей техники), мы решили поручить работу специалистам», — пояснил в беседе со «Стимулом» Юрий Добровольский.


Модуль состоит из системы компримирования водорода (сжатия с помощью компрессора) и заправочного блока с пистолетом для непосредственной подачи. Пока эта система работает на сжатом водороде, который покупается отдельно. По словам Евгения Волкова, сейчас работают над тем, чтобы совместить электролизер компании «Поликом» и модуль заправочной станции. Когда эти работы будут завершены, заправка сможет работать полностью автономно. При этом останется возможность также подключать баллоны в качестве резерва.


«Приобретение этого модуля помогло нам организовать быструю заправку наших собственных изделий, которые мы делаем в центре компетенций, — рассказал Юрий Добровольский. — Но мы также планируем заправлять с помощью этой системы и других потребителей. Например, водоробусы наших партнеров, которые должны вскоре прибыть в Москву. Кроме того, появляются собственные разработки и во многих организациях, занимающихся транспортом, таких как КамАЗ и НАМИ. Мобильная заправочная станция для их нужд уже готова».


Испытания заправки с электролизным модулем будут проходить на разных видах транспорта — беспилотниках, водородных автобусах, грузовиках и легковых автомобилях, в том числе на беспилотной транспортной платформе, водородный топливный элемент для которой также создан в центре компетенций.


ЧЕРНОГОЛОВКА КАК ВОДОРОДНАЯ СТОЛИЦА РОССИИ


Водородная инфраструктура для нашей страны — значимый элемент национальной программы развития водородной энергетики. В планах специалистов из Черноголовки — перевести коммунальное хозяйство и транспорт города на водород. Именно отсюда начнется «водородный» путь развития. «Я убежден, что мы выбрали правильное направление. Когда сорок лет назад я только начал заниматься водородной энергетикой, я столкнулся с недопониманием и недоверием к этой сфере, — говорит Борис Тарасов, заведующий лабораторией материалов для водородного аккумулирования энергии ИПХФ. — А сегодня уже разработана государственная политика в этой области. Уверен, что в рамках поддержанной государством программы научная молодежь приложит все свое умение и задор для стремительного, целеустремленного и продуктивного развития водородной энергетики».


В ЦК НТИ надеются, что эта станция станет первым элементом будущей программы «Водородная Россия — 2050» и на ней будет отрабатываться создание водородной инфраструктуры. Разработчики планируют, что такие заправки будут получать водород не только от электролизных модулей, но и используя природный газ и возобновляемые источники энергии. А Черноголовку хотят сделать пилотным городом для отработки водородных технологий в городском коммунальном хозяйстве.


«Почему именно Черноголовка? Это наукоград, где в основном живут люди с соответствующей высокой квалификацией, которые в состоянии и оценить, и помочь с продвижением подобной инициативы, — говорит Юрий Добровольский. — Кроме того, здесь собраны очень квалифицированные научные коллективы и расположен центр компетенций, то есть сложилось отличное профессиональное сообщество, необходимое для отработки водородных технологий. В Черноголовке молодой и очень позитивный мэр, который настроен на развитие города именно как наукограда с такими высокоинтеллектуальными технологиями, как водородные. И он готов их внедрять».


У Черноголовки очень удобное географическое положение: город не слишком удален от Москвы и находится недалеко от трассы Москва — Казань. Но при этом наукоград небольшой, компактный, в нем чуть более 20 тысяч жителей, и результаты внедрения новых технологий здесь будут заметны сразу — и в коммунальном хозяйстве, и на транспорте, и в таких уникальных вещах, как получение «зеленой» энергии из водорода или ВИЭ.

Генераторы водорода в лаборатории

Водород – один из важнейших макроэлементов, жизненно необходимых организму человека.

Оформите заявку на консультацию, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы.

Описание технологии


Водород – один из важнейших макроэлементов, жизненно необходимых организму человека. Кроме того, это еще и самое распространенное вещество во Вселенной, прародитель всех остальных химических элементов. Обогащение окружающей среды водородом в локальных биогеоценозах — офисах, домах, улицах, дает возможность увеличить приток газа в организм человека. Но это далеко не единственная полезная функция водорода. Очищенное вещество применяют практически в каждой сфере человеческой жизни. 


Вот лишь некоторые примеры:

  • В химической промышленности, с его участием синтезируют аммиак, метиловый спирт, мыло и некоторые разновидности пластика;
  • В кулинарии – обогащают многие блюда, ионизируют питьевую воду;
  • В пищевой промышленности – используют в качестве универсального безвредного консерванта, наполняя им упаковки с полуфабрикатами и сухими продуктами для увеличения срока годности;
  • В космической отрасли из водорода изготавливают ракетное топливо;
  • На государственном уровне, водородные атомные бомбы стоят на вооружении многих стран.


Таким образом, водород является поистине уникальным химическим элементом, нашедшим себе применение как в медицине, так и в прикладной химии; как в промышленности, так и в сельском хозяйстве. Для его добычи на крупных мероприятиях для обеспечения работы больших объектов обычно используют высокопроизводительные стационарные водородные установки. Купить генератор водорода такого типа можно на нашем сайте. Но в некоторых случаях массивное устройство не подойдет – нужен карманный агрегат, универсальная и простая технология. В таких случаях лучше купить портативный генератор водорода. Он без труда справится с нуждами химической исследовательской лаборатории, обогатит водородом воду в офисе и даже применим на небольшом промышленном предприятии. На сайте научно-производственной компании ПРОМТЕГРА вы найдете широкий ассортимент мобильных генераторов, заказать которые недорого, быстро и просто можно онлайн прямо на страницах раздела.

Принцип работы


Большинство карманных водородных установок работает по тому же принципу, что и стационарное устройство. Самыми распространенными методами являются адсорбция и фильтрация. В последнее время набирает популярность также ректификационная методика, но криогенные установки пока еще в небольшом количестве поступают на отечественный рынок. Портативный генератор водорода работает на мембранном фильтре или адсорбционном веществе.


НПК ПРОМТЕГРА долгие годы занимается разработкой качественного и высокотехнологичного газоразделительного оборудования в городе Москва. У нас налажена продажа установок собственного производства: азотных, кислородных, водородных генераторов, трубопроводной арматуры, агрегатов для воздухоподготовки, компрессоров, запасных частей и расходных материалов. Цена любой продукции ПРОМТЕГРА намного ниже зарубежных аналогов. При этом, ее качество, производительность, безопасность, степень очистки, компактность и другие важные технические характеристики ничем не уступают товарам мировых производителей. Стоит заказать одну из позиций, чтобы самостоятельно убедиться в этом.


У нас вы сможете купить чистый генератор водорода максимально недорого – насколько вообще возможно приобрести качественную установку. Мы гарантируем вам, что любое устройство НПК ПРОМТЕГРА прослужит вам долгие годы, при условии соблюдения правил эксплуатации. Свяжитесь с нами любым удобным для вас способом, и мы обязательно придем к консенсусу в вопросах долгосрочного сотрудничества.

ПРОМТЕГРА – это:

  • Безупречное качество изделий;
  • Выведение современных технологий на отечественный рынок;
  • Здоровая конкуренция зарубежным производителям;
  • Великолепные конструкторские решения;
  • Лояльное отношение к клиентам;
  • Честная и ответственная работа;
  • Широчайший ассортимент великолепной продукции;
  • Недорогое сервисное обслуживание и ремонт на случай поломки;
  • Постоянная работа над ошибками.


Мы с нетерпением ждем ваших заявок! Вместе мы способны вывести сферу газоразделения в России на новый уровень.

Заинтересовала наша продукция или услуги?
Поможем с выбором решения, ответим на все вопросы и подготовим индивидуальное предложение

Отзывы о компании

Рекомендуемые товары

Вас также может заинтересовать

Водород – один из важнейших макроэлементов, жизненно необходимых организму человека.

Азот используется в лабораторных анализах на протяжении десятилетий. В прошлом необходимый лаборатории газ поставлялся в баллонах и для некоторых лабораторий был труднодоступный.

Конструкция винтового компрессора запатентована еще в 1934 году.

Возврат к списку

Генератор водорода и нулевого воздуха модели SONIMIX 3080

Генератор водорода использует самую последнюю из доступных мембранных технологий для производства электролитического водорода. Эта технология предпочтительней другим методам, потому что она требует меньшего количества обслуживания и не использует опасные едкие растворы.

Подавление “мертвых объемов” (<100 мл) так же как “генерирование по требованию” позволяет избегать скопления большого количества водорода и позволяет использовать данный прибор там, где правилами по техники безопасности не допускается использование баллона с водородом.

Принцип работы: водород производится путем прохождения через электролизер воды, проходящей мембрану в полимере. Электролизная ячейка питается дистиллированной водой, находящейся во внутреннем резервуаре, который омывается главным внешним резервуаром.

Полученный в результате водород осушается и под заданным давлением (величина давления устанавливается пользователем или задается по RS-232) подается во внешнее устройство. Внешнее отверстие для заправки водой, так же как и штуцер выхода H2 расположены сзади прибора.

Безопасность: В случае неправильного внутреннего функционирования или разрыва контура оборота H2, подача Н2 прекращается и активируется аларм, сообщающий пользователю об утечке

Основное предназначение Генератора нулевого воздуха фильтровать, осушать и очищать окружающий воздух от углеводородов (таких как СН4, если опция 11 установлена) и влажности.

Далее очищенный воздух используется как эталонный Нулевой воздух (для подержания горения) для питания ПИД детекторов хроматографических систем. Или, если установлена опция 12, данный генератор может использоваться для калибровки нуля различных газоанализаторов.

Принцип работы: Окружающий воздух, очищенный его пыли, под давлением 8 бар подается на охладитель и конденсатор с автоматической системой утечки. Фильтрация различных загрязнителей и не метановых углеводородов осуществляется с помощью само восстанавливающийся системы, функционирующей по принципам колебании давления и обратного потока. Когда одна часть воздуха проходит очистку в генераторе, другая часть генератора в это время само восстанавливается. В опции 11 каталитическая камера позволяет устранять CH4 и CO

Фильтр для улавливания мелких частиц пыли и электронный регулятор давления позволяют создавать различные условия для расхода воздуха.

Генераторы водорода Precision

Генераторы водорода модели Precision от компании Peak Scientific.

Компания Peak Scientific предлагает серию Precision – генераторы водорода с возможность выдавать водород для стандартного анализа веществ, генератор для производства газа особой чистоты и генератор способный сделать следовые концентрации газа.
Данные виды газов используются для хроматографа. Принцип работы прибора следующий: генераторы используют мембрану протонного насоса для создания газообразного водорода из деионизорованной воды, а для осушения газа используется ступень с осушителем.
Прецизионные генераторы так же подходят для работы по методу IPC-MS (ИСП-МС – масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой).
Преимущества генераторов водорода серии Precision:

  • Подходят для газо-пламенного определения в стандартных пределах определения.
  • Наличие внутреннего датчика утечки газа с автоотключением прибора.
  • Простое техническое обслуживание, ограниченное заменой картриджа деионизатора и силикагеля (осушителя).
  • Модульная конструкция компактного размера.
  • Выход газа с чистотой 99,9995%.
  • Автоматический насос в стандартной комплектации.
  • Система рассчитана на создание водорода под задачу, внутреннее хранилище прибора минимально.

Дополнительно к основным моделям компания Peak Scientific выпускает две модели генератора водорода с повышенной частотой: Precision Hydrogen Trace 250 и Precision Hydrogen Trace 500. Отличительная особенность данных моделей – это чистота водорода на выходе, она составляет 99,9999%.
Такие результаты достигаются за счет наличия следующих технологий в составе генератора водорода:

  • Использование протонообменной мембраны для выделения газообразного водорода из деионизированной воды.
  • Короткоцикловая адсорбция (КЦА).
  • Молекулярное сито для снижения содержания влаги до уровня следовых концентраций.

Данные модели генераторов хорошо подходят для работы с приборами для газовой хроматографии, а так же водород может быть использован для пламенно-ионизационного детектора FID и пламенно-фотометрического детектора FPD.

Технические характеристики генераторов водорода серии Precision:









Характеристики

Модели

Precision Hydrogen 100

Precision Hydrogen 200

Precision Hydrogen 300

Precision Hydrogen 450

Мощность, см3/мин

100

200

300

450

Получаемый газ

Водород

Давление, бар

6,9

6,9

6,9

6,9

Габариты, Д х Ш х В, мм

540х380х406

540х380х406

540х380х406

540х380х406

Совместимость

Газ детектор GC, ICP-MS (ИСП-МС)

Аккредитация

CSA, CE

CSA, CE

CSA, CE

CSA, CE

 

Технические характеристики генераторов водорода серии Precision HYDROGEN TRACE:









Характеристики

Модели

Precision Hydrogen Trace 250

Precision Hydrogen Trace 500

Мощность, см3/мин

250

500

Получаемый газ

Высокочистый водород

Давление, бар

6,9

6,9

Габариты, Д х Ш х В, мм

540х380х406

540х380х406

Совместимость

Газовая хроматография, масс-спектрометрия, газ детектор GC, ICP-MS (ИСП-МС)

Газ детектор GC, ICP-MS (ИСП-МС)

Аккредитация

CSA, CE

CSA, CE

«ООО» ИНКОМ

Генераторы чистых газов для хроматографии производства
НПП «Химэлектроника»

Генераторы азота ГЧАпредназначены для получения азота высшей чистоты и «нулевого» воздуха.

Подробнее

Буклет1,
Буклет2

Генераторы водорода ГВЧпозволяют существенно сократить, а в большинстве случаев и полностью
отказаться от применения баллонных газов для питания хроматографов.

Подробнее

Буклет

Генераторы воздуха ГЧВпредназначены для очистки воздуха и питания аналитически чистым
воздухом пламенно-ионизационных детекторов и газоанализаторов.

Подробнее

Буклет1, Буклет2

Прибор «Водолей»(аналог бидистиллятора) предназначен для получения в лабораторных условиях
особо чистой деионизованной воды.

Подробнее

Буклет

Блок очистки газов БОВпозволяют значительно повысить точность и чувствительность
хроматографических анализов благодаря наличию системы каталитической очистки воздуха от углеводородов.

Подробнее

Буклет

Генераторы чистых газов для хроматографии производства ЗАО СКБ «Хроматэк»

Генераторы водорода предназначены для получения водорода разложением дистиллированной воды.
Система электронной стабилизации обеспечивает высокую стабильность поддержания давления в процессе их работы.

Модели 6.140, 10.140, 6.400, 10.400, 16.600 и 25.600

Подробнее

Компрессор воздуха предназначен для получения сжатого воздуха, не загрязненного продуктами трения и смазки,
для питания пламенных детекторов или в качестве газа-носителя.

Подробнее

что такое водородный генератор

Что такое водородный генератор?

Генератор водорода — это машина, которая используется для производства водорода из воды с помощью процесса, называемого электролизом. Если давление подачи водорода из генератора достаточно высокое, это может устранить необходимость в водородных баллонах, предоставляя более безопасную и удобную альтернативу.

Как работает водородный генератор?

Генератор водорода использует электричество для разделения атомов водорода в молекуле воды от атома кислорода.Это делается с помощью процесса, называемого электролизом, и выполняется в ячейке внутри генератора водорода. Ячейка содержит анодный катализатор и катодный катализатор, разделенные протонообменной мембраной. Ионы водорода притягиваются к катодному катализатору, а ионы кислорода притягиваются к анодному катализатору. Затем давление газообразного водорода повышается до желаемого и доставляется конечному пользователю.

Нужен ли мне водородный генератор или водородный баллон?

Водородный генератор подойдет любому, кто хочет начать использовать водород и не хочет ставить водородные баллоны высокого давления в своей лаборатории или тратить время и деньги на установку нового газопровода высокого давления в лабораторию из внешнего хранилища баллонов.Генератор водорода также подойдет тем, кто заботится о хранении больших количеств горючего газа в своей лаборатории или по трубопроводу в своей лаборатории.

Генераторы водорода часто использовались для работы с приборами газового хроматографа (ГХ), а также для подачи водорода для химических реакций.

На что обратить внимание в водородном генераторе?

Генераторы водорода бывают разных форм и размеров и часто предназначены для разных целей.Некоторые генераторы водорода были разработаны специально для работы аналитического оборудования, такого как газовые хроматографы, и поэтому производят водород высокой чистоты при относительно низком давлении при очень равномерном и точном расходе. Другие генераторы водорода могли быть произведены с учетом других целей, например, для подачи водорода в качестве реактивного газа для синтетической химии, и в этом случае часто предпочтительна подача газа под более высоким давлением, и пользователи часто не слишком беспокоятся о потере десятичная точка чистоты для достижения этого.

Некоторые более сложные генераторы водорода, такие как ThalesNano Energy H-Genie, имеют встроенные контроллеры массового расхода, что означает, что поток от генератора можно точно измерять, контролировать и регистрировать. Регистрация изменений в производстве водорода во время реакции, в которой от генератора требуется поддерживать постоянное давление газа, означает, что могут быть собраны данные кинетики, и пользователь может быть уверен, что реакция завершилась.

Чем водородный генератор безопаснее баллона?

Водородный генератор не накапливает большое количество водорода внутри себя в любое время, ни во время работы, ни когда не используется.Это означает, что в случае утечки, вероятно, выйдет лишь очень небольшое количество водорода. И наоборот, полный водородный баллон может содержать до 11 000 литров газообразного водорода; все это могло быть выпущено в случае утечки. Хорошие генераторы водорода также содержат датчики для обнаружения утечек водорода и воды и отключения производства водорода при обнаружении утечки.

Могу ли я запустить несколько устройств от одного водородного генератора?

При условии, что давление подачи и расход одинаковы для каждого из устройств, а общее потребление водорода ниже максимального расхода генератора, да.Один генератор водорода высокого давления может удовлетворить все потребности лаборатории в водороде.

Для получения дополнительной информации о нашем ассортименте генераторов водорода и их применениях, пожалуйста, свяжитесь с нами. Телефон +44 (0) 161442 9963, электронная почта [email protected] или заполните нашу онлайн-форму запроса

Новый генератор может вдвое снизить стоимость водорода, используемого в зданиях, автомобилях

Стартап в Калифорнии h3 Energy Renaissance объявила сегодня о создании недорогого в производстве водородного генератора, который производит доступный водород по запросу.

«Эта технология должна снизить затраты на транспортировку электроэнергии и топлива как минимум на 50%», — говорится в сообщении компании.

Компания утверждает, что ее водородный генератор h3 Energy Renaissance может производить газ по цене от 50 центов до 1 доллара за килограмм.

Генератор использует водопроводную воду, алюминий и небольшое количество электроэнергии — от 50 до 150 Вт. Электроэнергия может поступать от небольшой солнечной панели, мини-ветряной турбины, сетевой розетки или самозарядного аккумулятора, аналогичного тем, которые используются в автомобилях.

По заявлению компании, алюминий и химический катализатор можно менять каждые несколько дней или несколько месяцев, в зависимости от размера генератора.

Большие количества водорода производятся с помощью гидроэлектрического удара, прикладываемого к алюминиевым пластинам, помещенным в воду. Гидроэлектрическая реакция горит при температуре выше, чем солнце, и создает давление более 100 000 атмосфер на микроуровне.

DOE

Как топливный элемент вырабатывает электричество с использованием газообразного водорода.

Гидроэлектрический удар, или электрогидроциклическая реакция, разъедает алюминиевые пластины, разрушая на них оксидную пленку, которая разлагает молекулы воды с выделением водорода. Затем газообразный водород охлаждается, и его чистота составляет 97%. Генератор работает при температуре 150 градусов по Фаренгейту.

Побочный продукт — вода из генератора и остатки алюминия, пригодные для повторного использования. Размеры генераторов — 15 дюймов, ширина — 32 дюйма, длина — 20 дюймов, а вес около 250 фунтов. Они способны производить от 10 кубических футов в минуту и ​​18 кубических футов в минуту.В час генераторы могут производить от 1,4 кг до 2,55 кг водорода.

По словам Кирилла Гичунца, генерального директора h3 Energy Renaissance, генераторы будут стоить около 2000 долларов за домашний блок и от 5000 до 15000 долларов за более крупные.

Согласно маркетинговым материалам компании, генераторы будут намного дешевле солнечных панелей, а срок окупаемости будет намного короче.

«В генераторах используются простые материалы, и их очень легко построить: металлические листы, металлические пластины, а также некоторые провода и некоторые электрические компоненты», — говорится в сообщении.«Водород может приводить в действие практически все. Даже весь ваш дом будет полностью обеспечен энергией от этого обильного, чистого источника энергии. Водород также означает экологичное путешествие, будь то [в] вашем личном автомобиле или полуприцепе».

Honda

Автомобиль на топливных элементах FCX Clarity от Honda, который компания уже арендует в Калифорнии.

В 2013 году многие производители автомобилей объявили о своих планах по выпуску первых электромобилей на топливных элементах (FCEV); Toyota, Hyundai, General Motors, Honda, Mercedes / Daimler уже внедрили FCEV в дорогу, другие планируют сделать это в ближайшие пару лет.

По данным Министерства энергетики США, несмотря на то, что автомобили FCEV присутствуют здесь, водородная инфраструктура остается самой большой проблемой для успешной коммерциализации FCEV.

FCEV, однако, обладают огромным потенциалом. Они чистые, так как выделяют только водяной пар. А такие автомобили FCEV, как седан Toyota Mirai, могут проехать 300 и более миль на одной заправке водородом, что можно сделать так же быстро, как заправку на заправке. Toyota Mirai предлагает эквивалент 67 миль на галлон газообразного водорода.

Toyota

Электромобиль на топливных элементах Toyota Mirai 2016 года выпуска

Для сравнения: полная зарядка седана Tesla Model S обеспечивает до 265 миль пути. Toyota RAV4 EV проезжает всего 125 миль при полной зарядке.

Водородный газ сегодня дорог в производстве и в дефиците.

По данным Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии, один килограмм газообразного водорода стоит около 1 доллара за килограмм, но это только с учетом государственных стимулов для использования водорода для производства электроэнергии.Без государственных стимулов стоимость водородных газовых ракет составит 4-5 долларов за килограмм.

К 2020 году Министерство энергетики считает, что стоимость водорода, используемого в FCEV, будет конкурентоспособной по стоимости за милю с топливом, используемым в других типах транспортных средств, таких как бензин в гибридных электромобилях.

Для решения этой проблемы в 2013 году Министерство энергетики объединилось с автопроизводителями и другими заинтересованными сторонами в отрасли, чтобы запустить h3USA, партнерство для решения ключевых проблем водородной инфраструктуры.

h3USA призвана способствовать внедрению и широкому распространению электромобилей на топливных элементах по всей Америке.

Есть несколько методов создания водородного топлива. Наиболее распространенный из них включает преобразование пара в метан, когда высокотемпературный пар (1000 градусов Цельсия) вызывает реакцию с газообразным метаном в присутствии катализатора с образованием водорода, моноксида углерода и небольшого количества диоксида углерода. Двуокись углерода и другие примеси удаляются с помощью процесса, называемого «абсорбция при колебаниях давления», при этом остается чистый водород. Паровое преобразование также можно использовать с этанолом, пропаном или даже бензином для получения водорода.

Hyundai

Внедорожник Hyundai Tucson на топливных элементах 2016 года выпуска.

Парообразование метана чаще всего используется на нефтеперерабатывающих заводах, которые затем используют оставшийся водород для удаления примесей, таких как сера, из нефти и дизельного топлива.

h3 Водородный генератор Energy Renaissance был впервые разработан в 2009 году группой НИОКР во главе с соучредителем и президентом Джеком Аганяном. Компания заявила, что теперь он может производиться серийно и сможет питать не только легковые и грузовые автомобили FCEV, но также предприятия и дома.

При размещении в доме для производства электроэнергии 1 кВт / ч (киловатт-час или 1000 ватт) будет стоить от 5 до 7 центов, заявила компания. Сегодня, например, калифорнийцы платят около 20 центов за кВтч; в Европе и Японии 1 кВт / ч стоит от 20 до 30 центов.

Генератор h3 Energy Renaissance можно использовать на месте для электричества или в качестве источника топлива. Его можно надеть на автомобиль, автобус, грузовик, корабль, лодку, поезд или любой другой транспорт. Ее также можно использовать на заднем дворе дома, на ферме, на крыше здания, практически везде, где требуется электричество,

«Технология готова к лицензированию сегодня», — сказал Гичунц.«Нам нужно продавать его для массового производства. Потребуется около года, чтобы начать массовое производство там, где мы сейчас находимся».

Авторские права © IDG Communications, Inc., 2016

Генераторы водородного газа | LNI Swissgas

Водород или газ h3 — это быстрый газ, используемый в лабораториях для анализа

Более 30 лет LNI Swissgas разработала генераторы водородного газа премиум-класса для лабораторий и особенно для газовой хроматографии (ГХ) и газа приложений хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС) : Топливный газ, носитель газ, дымовой газ, подпиточный газ и другие.

Водородные генераторы LNI Swissgas , устанавливаемые на месте, обладают очень уникальными характеристиками по сравнению с другими. Они предлагают реальную альтернативу баллонам и гелию в качестве газа-носителя. Они оснащены запатентованной новейшей технологией, которая соответствует требованиям к газовой хроматографии для всех основных производителей оборудования.

Оснащен технологией протонообменной мембраны (PEM) , LNI генераторы h3 — это самые маленькие и самые мощные на рынке с расходами от 100 до 4000 см3 / мин и давлением до 16 прутки с очень высокой чистотой .

Выбирая генератор водорода LNI в своей лаборатории, вы также работаете с более чем 30-летним опытом и инновациями , которые обеспечивают надежность и устойчивость вашей аналитической лаборатории. Высокая производительность газогенераторов водорода LNI делает их идеальным решением для применения в газовой хроматографии (ГХ), обеспечивая экономичную и безопасную альтернативу гелию и газовым баллонам.

Как работает генератор водорода LNI?

Генератор газообразного водорода производит газообразный водород из дистиллированной воды с помощью процесса, называемого электролизом.Процесс электролиза осуществляется в генераторе с использованием ячейки с полимерной мембраной (PEM).

Ячейка содержит два электрода, анод и катод, которые отделяют ионы водорода в молекуле воды от ионов кислорода. Ионы водорода притягиваются к катоду, а ионы кислорода притягиваются к аноду. Отделенный водород осушается, и, используя нашу запатентованную технологию, мы можем затем создать правильное давление и доставить водород высокой чистоты, необходимый для данной области применения.

Где установлен газовый генератор?

В то время как газовые баллоны обычно устанавливаются снаружи по соображениям безопасности (вентиляция), домашний газогенератор можно легко и безопасно установить в лаборатории рядом с прибором , на полу или на столе, который LNI поставляет и настраивает. LNI предлагает полное, бесшумное, безопасное, компактное и штабелируемое решение для ГХ, легко размещаемых рядом с прибором.

Преимущества локальных генераторов водорода по сравнению с газовыми баллонами

Баллоны с водородом или гелием до сих пор используются во многих лабораториях в аналитических целях.Поставка приборов для ГХ с использованием газовых баллонов может привести к регулярным поставкам и замене баллонов, что может привести к ненужному и нарушению критического анализа.

Цилиндры

могут быть громоздкими, могут создавать потенциальные проблемы для здоровья и безопасности, если их неправильно хранить или устанавливать, и могут быть дорогостоящими. С помощью лабораторных газогенераторов все проблемы устранены, и вложения быстро окупаются. Генераторы обеспечивают стабильную и безопасную подачу газа ч3 к приборам ГХ, оставляя только преимущества по сравнению с баллонами:

Генератор водородного газа безопасен!

Безопасность в лаборатории имеет первостепенное значение, и Производство водорода на месте — это намного безопаснее , чем хранение газовых баллонов.Генератор водорода производит водорода по запросу на контролируемом уровне и при низком давлении. Он не хранит внутри себя водород.

Нет риска утечки . В маловероятном случае утечки выделяется очень небольшое количество водорода без риска взрыва.

Встроенный ЦП на наших газогенераторах h3 автоматически проверяет внутренние утечки и постоянно контролирует рабочие параметры, чтобы гарантировать полную безопасность.В случае возникновения проблем с водородом в качестве газа-носителя LNI поставляет по запросу датчики водорода.

Газогенератор экономичнее баллонов

Газогенераторы производят газ по запросу, устраняя отходы газа, затраты на доставку, плату за аренду баллонов, затраты на обслуживание баллонов, затраты на время простоя, административные расходы (повторный заказ, повышение цены) и т. Д. Возврат инвестиций обычно занимает меньше 1 год , в зависимости от требований приложения (использование и чистота).

  • Доставка и смена бутылок часто вызывают критические простои. При производстве газа на месте водород подается в систему в необходимом количестве, с подходящей степенью чистоты и точно по мере необходимости.
  • Цены на бензин нестабильны. С лабораторным газогенератором на месте, производство водорода осуществляется по требованию и не зависит от поставщиков.
  • Техническое обслуживание лабораторных генераторов водорода easy и — очень низкое .Дистанционное управление позволяет избежать разборки, а позволяет производителю анализировать критические параметры оборудования , а также выявлять ожидаемые сбои до того, как они повлияют на работу вашей лаборатории.
  • Газогенераторы

  • LNI имеют конкурентное преимущество в экономии энергии по сравнению с другими.

Генератор водородного газа — экологичное решение

  • Собственные газовые генераторы сокращают углеродный след. Маленькая и легкая машина с кнопкой рядом с вашим инструментом заменяет тысячи баллонов с опасным газом.
  • Производство газа на месте с использованием возобновляемых источников воздуха и воды
  • Местные газовые генераторы навсегда исключают поставки газа
  • Возможность удаленной диагностики наших продуктов помогает нам быстро оказывать поддержку нашим клиентам, избегая поездок, когда это возможно, и экологического воздействия, которое они оказывают на нашу планету.
  • В наших продуктах используется технология с функцией энергосбережения

HyTech Power, возможно, решила водород, одну из самых сложных проблем в чистой энергии

Это странный химический поворот в том, что в самом обычном веществе на Земле есть топливо, заключенное в воде.

Водород — символ славы h3O — оказался чем-то вроде универсального элемента, швейцарского армейского ножа для получения энергии. Его можно производить без парниковых газов. Он легко воспламеняется, поэтому может использоваться в качестве топлива для сжигания. Его можно подавать в топливный элемент для производства электричества напрямую, без сжигания, с помощью электрохимического процесса.

Может храниться и распространяться в виде газа или жидкости. Его можно комбинировать с CO2 (и / или азотом и другими газами) для создания других полезных видов топлива, таких как метан или аммиак.Его можно использовать в качестве химического сырья в различных промышленных процессах, помогая производить удобрения, пластмассы или фармацевтические препараты.

Довольно удобно.

И это самый распространенный химический элемент во Вселенной, так что можно подумать, что у нас есть все, что нам нужно. К сожалению, это не так просто.

Выделять водород из других элементов, хранить его и преобразовывать обратно в полезную энергию — это дорого как с точки зрения денег, так и энергии. Ценность, которую мы получаем от этого, никогда полностью не оправдывала того, что мы вкладываем в его производство.Это одна из тех технологий, которая, кажется, постоянно находится на грани прорыва, но никогда не достигает цели.

Уроженец Сиэтла Эван Джонсон считает, что он может это изменить. Он думает, что наконец-то понял, как разблокировать водородную экономику.

Джонсон — далеко не первый и не единственный человек, поставивший эту цель. Но после 10 лет экспериментов, испытаний и подготовки он разработал ряд технологий и практический бизнес-план, который проложил путь к реальному коммерческому масштабу использования водорода.

И хотя HyTech Power, где Джонсон является техническим директором, очевидно, стремится к финансовому успеху, Джонсон рассматривает свои продукты как нечто большее: способ использовать водород для немедленного уменьшения загрязнения при одновременном увеличении масштабов и снижении затрат, достаточных для внесения более фундаментальных изменений в энергетику. система.

Стационарный дизель-генератор с водородными форсунками HyTech. HyTech Power

HyTech нацелена на большой рынок, чтобы выйти на еще больший

HyTech Power, базирующаяся в Редмонде, штат Вашингтон, намерена представить три продукта в течение ближайшего года или двух.

Первый будет использовать водород для очистки существующих дизельных двигателей, повышая их топливную эффективность на треть и устраняя более половины их загрязнения воздуха, со средней окупаемостью за девять месяцев, сообщает компания. Это потенциально огромный рынок с большим существующим спросом, который, как надеется HyTech, позволит капитализировать свой второй продукт — модернизацию, которая превратит любой автомобиль внутреннего сгорания в автомобиль с нулевым уровнем выбросов (ZEV), позволив ему работать на чистом водороде. В первую очередь это будет нацелено на крупные флоты.

И это станет третьим продуктом — тот, на который Джонсон положил глаз с самого начала, тот, который может революционизировать и децентрализовать энергетическую систему — стационарный продукт для хранения энергии, предназначенный для конкуренции и, в конечном итоге, вытеснения с такими большими батареями, как Powerwall Теслы.

По крайней мере, таков план.

Мир энергетики, конечно, полон громких стартапов, и путь от прототипа к рыночному успеху долог и опасен. Для успеха HyTech потребуется нечто большее, чем просто умные технологии.Потребуется хорошее исполнение.

С этой целью компания недавно привлекла поддержку нескольких опытных руководителей Boeing, в том числе Джерри Аллина, который проработал 30 лет в Boeing и в декабре вышел на пенсию, чтобы возглавить расширение HyTech в качестве главного операционного директора.

Мягкая и неторопливая, с аккуратно подстриженной бородой, Аллин занимает небольшой офис на втором этаже бежевого здания HyTech, которое в основном занято огромным гаражом / мастерской. «Я очень скептически относился к технологии, как и обычно», — говорит он, но «как только я смог увидеть ее собственными глазами и понять физику, я подумал:« О, черт возьми ».Это действительно интересно! »

Его привлекло то, что исходные продукты не требуют новых рынков или инфраструктуры. «Теперь они действительно могут изменить мир», — говорит он. Главное — это в первую очередь дизельные двигатели. Их миллионы, они грязные и дорогие, и политики стараются их очистить. Это большой спрос. Компания «ожидает совершить много ошибок», — говорит Аллайн, но потенциальный рынок почти неизмеримо велик.

Работа в гараже HyTech, переоборудование больших дизельных грузовиков. HyTech Power

И ставки выше быть не могут. В последние годы стало ясно, что какое-то топливо с нулевым содержанием углерода, пригодное для хранения, горючее, если не , необходимо для полной декарбонизации энергетической системы, по крайней мере, чрезвычайно полезно.

Перед тем, как углубиться в продукты HyTech, стоит объяснить, почему доступный водород является такой заманчивой перспективой для тех, кто озабочен устойчивой энергетикой.

Проблема с водородом: его дорого собирать, хранить и преобразовывать

Около 95 процентов мирового производства водорода осуществляется за счет парового риформинга метана (SMR), продувки природного газа высокотемпературным паром под высоким давлением.Это энергоемкий процесс, который требует использования ископаемого топлива и оставляет после себя поток углекислого газа, поэтому его использование для обезуглероживания энергетической системы ограничено.

Но также можно извлечь водород непосредственно из воды с помощью электролиза — это процесс поглощения воды (содержащей различные «электрокатализаторы») электричеством, стимулируя химическую реакцию, которая расщепляет водород и кислород. Если электролиз проводится с использованием возобновляемой электроэнергии с нулевым выбросом углерода, полученный водород является топливом с нулевым выбросом углерода.

Это решает проблему углерода, но есть и другие. Водород в воде на самом деле не хочет выпускать кислород (они «прочно связаны»), поэтому их расщепление требует довольно много энергии. Полученный водород необходимо хранить, либо сжимая его в виде газа с помощью больших насосов, либо (слабо) связывая его с чем-то еще и храня в виде жидкости. Для этого газа или жидкости потребуется распределительная инфраструктура. Наконец, водород должен быть извлечен из хранилища и преобразован обратно в энергию путем его сжигания или пропуска через топливный элемент.

К тому времени количество энергии, вложенной в процесс, значительно превышает то, что можно получить обратно.

Это был барьер. Если сложить все затраты на преобразование энергии, «добыча» водорода для использования в энергетической системе с нулевым выбросом углерода, как правило, была убыточным бизнесом. Полезные услуги, предоставляемые водородом, не могут компенсировать энергию (и деньги), необходимые для ее производства и использования. По крайней мере, не на сегодняшний день.

Вот почему, хотя люди добывают и сжигают водород с 17-го века, двигатели и топливные элементы, работающие на водороде, существуют примерно с 19-го, а водород прошел через многочисленные циклы ажиотажа, вплоть до 21-го века. — разрекламированная «водородная экономика» так и не получила широкого распространения.

Таких не так уж и много. Shutterstock

Еще в конце 2000-х годов большинство экспертов в области энергетики списали водород со счетов. С тех пор изменились две вещи.

Доступный водород может устранить основные препятствия на пути к устойчивой энергетике

Главное, что изменилось, — это глобальный переход на чистую энергию. Для решения проблемы изменения климата мир фактически согласился полностью декарбонизировать энергетическую систему в течение столетия.Это вызвало интенсивное исследование инструментов, необходимых для создания системы с нулевым выбросом углерода.

Мы знаем, как производить электроэнергию с нулевым выбросом углерода (возобновляемые источники, гидроэнергетика, атомная энергия), поэтому один из ключевых шагов в декарбонизации — «электрифицировать все» или, по крайней мере, использовать как можно больше энергии.

Но широкомасштабная электрификация — непростая задача. Существует множество существующих приложений, работающих на горючем жидком топливе. Помимо практически всего транспорта, подумайте о миллионах и миллионах зданий по всему миру, отапливаемых нефтью или природным газом.

Значительная часть транспорта может быть электрифицирована, и все эти печи теоретически можно заменить электрическими альтернативами, такими как тепловые насосы, но сделать все это за оставшееся время для обезуглероживания — поистине монументальная задача.

Конечно, было бы неплохо выиграть время, если бы у нас было жидкое топливо с нулевым выбросом углерода, которое мы могли бы просто использовать в этих существующих системах, чтобы сократить выбросы от транспортных средств и приборов, которые мы уже используем. (Великобритания экспериментирует с отоплением домов водородом; Норвегия запретит любое использование мазута для отопления домов к 2020 году.)

Кроме того, если переменная возобновляемая энергия (солнце и ветер) должна обеспечивать большую часть или всю нашу энергию, нам понадобится какой-то способ хранить эту энергию, когда солнце и ветер не хватает. Нам потребуется не просто посекундное или почасовое хранение (которое вполне может обеспечить батареи), но и ежедневное, ежемесячное или ежегодное хранение (для которого батареи не подходят), чтобы гарантировать защиту от долговременных колебаний солнца и ветра. . Было бы неплохо, если бы мы могли хранить много резервной энергии в виде стабильного жидкого топлива.

Короче говоря, в наших планах по устойчивой энергетике есть дыра в форме водорода.

Второе, что изменилось, это то, что исследования, разработки и ранние рыночные испытания неуклонно снижали стоимость и повышали долговечность основных компонентов водородной технологии.

В общем, потребность в сочетании с инновациями может, наконец, означать, что под рукой есть рентабельные продукты. Вот почему «во всем мире наблюдается возрождение водородной активности», — говорит Адам Вебер, руководитель группы преобразования энергии в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли.

Или, как недавно сказал Пьер-Этьен Франк, секретарь торговой группы Hydrogen Council, «2020-2030 годы будут для водорода такими же, как 1990-е годы для солнца и ветра».

Несмотря на все недавние инновации, Джонсон снова и снова обнаруживал, что каждый раз, когда он отказывался от стандартных компонентов и создавал свои собственные — практически каждый элемент в продуктах HyTech спроектирован и изготовлен по индивидуальному заказу, а сырье заказано через Интернет, — цена пошла вниз. Не знаю почему.”

Джонсон высокий, худощавый и светловолосый, заядлый творец и строитель, глаза которого загораются, когда он говорит о технике. После учебы в Тихоокеанском университете Сиэтла он провел первые 10 лет своей 20-летней карьеры в области сжатия видео. Но работа в Норвегии с Innovation Norway над хранением водородной энергии привела к тому, что у него возникла проблема с водородом. С тех пор он стал истинным верующим. «Ставка на водород в будущем — лучшее, что вы можете сделать», — говорит он.

«Если электролиз действительно настолько дешевле, это меняет правила игры»

Начинается с электролизера, который вытягивает водород из воды.Джонсон не смог найти такой дешевый, простой и эффективный, как он хотел, поэтому он построил свой собственный.

Электролизер HyTech (в данном случае присоединенный к стационарному дизель-генератору). HyTech Power

Ничего особенного, просто трубка, наполненная дистиллированной водой. Примерно в центре подвешена небольшая титановая пластина, покрытая специальной смесью электрокатализаторов, оптимизированных для разделения водорода и кислорода.Газы поднимаются с пластины непрерывным потоком пузырьков. Он полностью закрыт металлом, в нем нет движущихся частей, поэтому он чрезвычайно прочен и не требует значительного обслуживания.

В целом, по словам Джонсона, система «очень проста и бессмысленна». (Это тема, к которой он часто возвращается — предпочтение замкнутых, простых, полностью перерабатываемых систем.) Но благодаря эффективности электрокатализаторов, добавляет он, «очень точно, сколько энергии необходимо для производства необходимый водород.”

Джонсон может похвастаться тем, что его электролизер может производить водород примерно в три или четыре раза быстрее, чем электролизеры с аналогичной площадью основания, используя примерно треть электрического тока. Это означает постепенное снижение затрат.

«Очевидно, я не могу проверить их экономику издалека, — сказал мне Джеймс Бреннер из Национального центра исследований водорода при Технологическом институте Флориды, — но если электролиз действительно намного дешевле, это меняет правила игры».

Теперь давайте посмотрим, что HyTech планирует с этим делать.

Модернизация. HyTech Power

Способ очистки дизельных двигателей для рынка, который остро нуждается в одном

Первый продукт, дебют которого запланирован на апрель, — ключ ко всему остальному.

Это называется «Система внутреннего сгорания» (ICA), модификация двигателей внутреннего сгорания, которая позволяет им существенно повысить топливную эффективность и уменьшить загрязнение воздуха. Это достигается путем добавления к топливу крошечных количеств газообразного водорода и кислорода непосредственно перед его сгоранием в цилиндрах двигателя.Смесь HHO придает интенсивность сгоранию, позволяя топливу сгорать более полно, производя больше энергии и меньше загрязнений.

Система ICA технически может работать на любом двигателе внутреннего сгорания, но для начала HyTech нацелена на самые грязные двигатели с самой быстрой окупаемостью инвестиций, а именно на дизельные двигатели — в транспортных средствах, таких как грузовики, грузовые автофургоны, автобусы и вилочные погрузчики, а также большие стационарные дизельные генераторы, которые по-прежнему обеспечивают резервное (и даже основное) питание миллионов людей во всем мире.

Все эти дизельные двигатели выделяют канцерогенный дым, содержащий твердые частицы (сажа) и оксиды азота (NOx), которые наносят вред здоровью человека. Штаты и города по всему миру борются с загрязнением воздуха дизельным топливом.

Но дизельные сажевые фильтры (DPF), которые задерживают частицы, дороги, требуют технического обслуживания и требуют частой замены. Жидкости для селективного каталитического восстановления (SCR), добавляемые в выхлопные газы для удаления NOx, сами по себе являются загрязнителями, и их необходимо часто менять.

Короче говоря, существует много дизельных двигателей, они очень грязные (ответственны за до 50 процентов загрязнения городского воздуха зимой), и многие люди тратят много денег, пытаясь их очистить. Это большой рынок.

Предложение

HyTech на этом рынке весьма примечательно: оно утверждает, что его ICA может повысить топливную экономичность дизельного двигателя на 20–30 процентов, уменьшить содержание твердых частиц на 85 процентов и сократить выбросы NOx на 50–90 процентов.В сочетании с сажевым фильтром и некоторым количеством SCR он может дать дизельный двигатель, который соответствует официальным калифорнийским стандартам для автомобилей со «сверхнизким уровнем выбросов».

Стоимость преобразования грязного дизельного двигателя в относительно чистый: около 10 000 долларов на установку, которые, по оценке HyTech, окупятся за девять месяцев за счет сокращения расходов на топливо и техническое обслуживание.

Устройство помощи внутреннего сгорания (ICA) HyTech, установленное на большом дизельном двигателе.(Видите маленький ряд форсунок?) HyTech Power

HyTech — не первая и не единственная компания, разработавшая систему присадок HHO, но ничто на рынке не может сравниться с такими цифрами.

ICA достигает этой эффективности благодаря компьютеризированному контроллеру времени, который определяет и анализирует вращение коленчатого и распределительного валов, чтобы определить точное время и размер впрыска HHO. Предыдущие системы HHO более или менее заполняли двигатель HHO через воздухозаборник, но HyTech использует «впрыск через порт» с отдельным инжектором на впускном клапане каждого цилиндра, управляемым таймером.Каждый инжектор (размером примерно с человеческий волос) впрыскивает крошечные, точно отмеренные струи HHO в цилиндр именно тогда, когда это необходимо.

Такой уровень точности позволяет ICA использовать гораздо меньше водорода, чем его конкуренты, гораздо более эффективно. Небольшого бортового электролизера производит более чем достаточно.

Это смелые заявления, но пока они остаются верными. ICA был включен в список EPA как кандидат на технологию сокращения выбросов; Уважаемая испытательная фирма SGS обнаружила, что ICA повысила топливную экономичность грузовика FedEx на 27.4 процента; FedEx в настоящее время проводит дорожные испытания ICA на автопарке грузовиков и обнаруживает, что экономия топлива на 20–30 процентов выше, а затраты на техническое обслуживание сажевого фильтра значительно снизились. При стороннем тестировании и при ограниченных местных продажах в районе Редмонда ICA выполнила свои обещания.

Если он сможет сделать это в масштабе HyTech — надежно повысить экономию топлива на треть и снизить загрязнение почти до нуля с окупаемостью за девять месяцев — возможностей не будет конца. Компания оценивает рынок очистных работ в 100 миллиардов долларов, включая портовые грузовики, грузовые суда, рефрижераторы, грузовики дальнего следования, автобусы, генераторы и все другие грязные дизельные двигатели.

ICA не полагается на новую инфраструктуру или субсидии. Это способ выйти на большой рынок, немедленно сократить выбросы и накопить средства для долгосрочных усилий по полной замене дизельного топлива.

HyTech также хочет очистить существующие автомобили

Позже в этом году HyTech представит свою вторую линейку продуктов: модифицированные водородом автомобили с ДВС. Проще говоря, потребуется любой двигатель, работающий на дизельном топливе, пропане или СПГ, и переключить его на 100-процентный водород.(В настоящее время компания находится в процессе сертификации своего модифицированного продукта Калифорнийским советом по воздушным ресурсам как имеющий нулевой уровень выбросов.) Это позволит любому водителю получить автомобиль с нулевым уровнем выбросов по значительно меньшей цене, чем стоимость покупки нового электрического или электрического автомобиля. автомобиль на водородных топливных элементах.

Джонсон признает, что, если бы он проектировал автомобиль с нуля, он бы спроектировал его на основе водородного топливного элемента без сгорания, но «мы не заинтересованы в том, чтобы становиться автомобильной компанией», — говорит он.Вместо этого HyTech хочет очистить существующие автомобили.

Не каждый может позволить себе автомобиль Toyota Mirai на водородных топливных элементах (от 58 365 долларов). Shutterstock

Для такого применения с чистым водородом (в отличие от смешанного HHO) электролизер немного отличается. Водород проходит через мембрану, которая лишает его остатков кислорода или азота, оставляя чистый водород для сгорания транспортного средства.(Это делает электролизер протонообменной мембраной, или PEM, электролизером, вариант, знакомый любителям водорода.)

По своему обыкновению, Джонсон разработал свою собственную мембрану, смешав сырье, чтобы создать что-то более эффективное и дешевое, чем другие продукты PEM на рынке.

Есть еще одно отличие, которое представляет собой еще одну из основных технологических разработок Джонсона.

Потребляемая мощность двигателя транспортного средства варьируется и может быстро увеличиваться и уменьшаться, поэтому системе необходимо хранить немного водорода в качестве буфера на случай, если он потребляет больше, чем может произвести электролизер.

Обычные автомобили на водородных топливных элементах (например, Toyota Mirai) хранят водород в виде сильно сжатого газа при давлении около 8000 фунтов на квадратный дюйм. Но со сжатым газом возникают самые разные проблемы. Для сжатия газа требуется много энергии, для этого требуется собственная специализированная инфраструктура, заправочные станции для сжатого газа чрезвычайно дороги в строительстве, а сжатый водород, ну, взрывоопасен, поэтому каждый полный его бак — потенциальная бомба.

Джонсон не хочет иметь с этим ничего общего. Итак, он пошел другим путем.Его система хранит водород, слабо связанный с металлами в виде «гидридов», в инертном жидком растворе без давления (~ 200 фунтов на квадратный дюйм).

Проблема с гидридами была двоякой: а) создание связи, достаточно слабой, чтобы ее можно было разорвать без излишней энергии, когда необходимо высвободить водород, и б) увеличение плотности энергии образующейся жидкости. (На сегодняшний день большинство гидридных жидкостей обладают меньшей энергетической плотностью, чем сжатый водород, и намного меньше ископаемого топлива. Они весят слишком много для той энергии, которую они вырабатывают.)

Джонсон думает, что решил обе проблемы. Он не раскрывает подробностей о задействованных гидридах, но у него достаточно высокое соотношение мощности к весу, чтобы побить литий-ионные батареи (которые очень тяжелые), и достаточно слабую гидридную связь, чтобы ее можно было разорвать, используя только перенаправляем отходящее тепло от двигателя (не требуется дополнительного тепла или давления).

Более того, он работает с командой над наноматериалами для гидридов и ожидает «огромного скачка» в соотношении мощности к весу в ближайшие годы; в конечном итоге, по его словам, он хочет, чтобы плотность энергии была конкурентоспособной с ископаемым топливом.

Эффективный электролиз плюс эффективное накопление гидридов означает, что в результате модернизации Hy-Tech будет создан автомобиль с нулевым уровнем выбросов (ZEV) со средней дальностью полета 300 миль, сравнимый с электромобилями высокого класса, но способный работать с любым существующим транспортным средством. Когда я посетил завод HyTech в Редмонде, Джонсон отвез меня на обед в гигантском пикапе Ford Raptor, работающем на водороде.

Ford Raptor, работающий на чистом водороде. HyTech Power

Есть два способа «заправить» автомобиль.Медленный способ — включить его на ночь, чтобы электролизер мог заполнить бак. Самый быстрый способ — заполнить его раствором гидрида, который можно получить на месте, дома или на заправочной станции, не имея ничего, кроме электролизера, немного дистиллированной воды и резервуара.

Пока не существует инфраструктуры, поддерживающей такую ​​быструю заправку, но это не похоже на сжатый водород под высоким давлением, подчеркивает Джонсон. Это не опасно; не производит токсичных побочных продуктов; он не требует множества государственных правил безопасности и правоприменения; Теоретически, на заправочных станциях «мама и папа» можно было бы довольно дешево запустить заправку.

Несколько утопическое видение Джонсона состоит в том, что в конечном итоге в каждом доме и на предприятии будет электролизер и полный бак связанного водорода, который можно будет использовать либо для выработки электроэнергии для здания (подробнее об этом в третьем этапе), либо для топлива водородных транспортных средств.

По словам Джонсона, цель — оставить двигатели внутреннего сгорания, но «это все равно что бросить курить — каждый хочет остыть индейки». Этого просто не произойдет «. Модернизация существующих транспортных средств за небольшую часть стоимости нового транспортного средства с нулевым уровнем выбросов позволит компании быстро начать сокращение транспортных выбросов.

Святой Грааль HyTech: долгосрочное и доступное хранилище энергии

Наконец, получив финансирование и капитализацию за счет продуктов для модернизации, HyTech приступит к производству аккумуляторов энергии. Его масштабируемое хранилище энергии (SES) предназначено для конкуренции с большими батареями, такими как Powerwall от Tesla, либо в качестве локального хранилища для домов и предприятий, либо в качестве хранилища в масштабе сети, подключенного к крупным солнечным и ветряным электростанциям.

Идея хранения водородной энергии заключается в том, что когда-нибудь скоро будут регулярные периоды, когда ветер и солнце вырабатывают электроэнергию, значительно превышающую спрос.Эти излишки энергии будут стоить очень дешево — на самом деле, мы будем искать способы не тратить их зря.

Одной из набирающих популярность идеей является «преобразование энергии в газ», то есть преобразование этой избыточной энергии в водород и его хранение. «Водород — это, наверное, самое простое, что вы можете сделать при низких ценах на электроэнергию», — говорит Вебер.

Часть этого водорода можно закачать в существующие газопроводы, что снизит углеродоемкость газа. Некоторые из них могут быть объединены с диоксидом углерода для создания другого жидкого топлива.И некоторые из них можно было бы напрямую преобразовать обратно в энергию с помощью топливных элементов. «Стационарные хранилища — это прекрасная потенциальная возможность для водородных топливных элементов», — говорит Леви Томпсон, директор Лаборатории технологий водородной энергетики Мичиганского университета.

Проблема, опять же, заключалась в том, что сквозная эффективность накопления водородной энергии на основе электролиза обычно была меньше половины, чем достигается литий-ионной батареей.

Плохой рисунок, иллюстрирующий хранение водородной энергии. Shutterstock

И снова Джонсон думает, что сломал его.

Вот как работает система SES от HyTech: энергия поступает (в идеале от солнечных панелей или ветряных турбин) для запуска электролизера. Произведенный водород либо поступает в топливный элемент (да, Джонсон построил свой собственный), либо связывается в виде гидридов и хранится в резервуаре. Когда требуется энергия, гидридные связи разрываются с использованием отработанного тепла системы, высвобождая больше водорода для топливного элемента.

Избегая сжатия и обнаружив, что гидридная связь достаточно слабая, чтобы ее можно было разорвать отходящим теплом, Джонсон заметно повысил эффективность.Он еще больше повысил эффективность с помощью другой умной техники. В большинстве хранилищ водорода используются огромные электролизеры и топливные элементы, которые не могут точно масштабировать производство энергии в соответствии с потребностями. Джонсон разбил свою систему на модули: она содержит стопки электролизеров и топливных элементов меньшего размера, которые можно запускать по одному по мере роста спроса. «Глупо просто, — говорит он с улыбкой.

Внешне SES работает как большая батарея, но есть отличия и компромиссы.

С другой стороны, несмотря на то, что он значительно увеличил сквозную эффективность по сравнению с водородными конкурентами, Джонсон все еще не совсем соответствовал эффективности батарей.Он говорит, что на данный момент эффективность SES составляет около 80 процентов. По крайней мере, когда они новые, традиционные свинцово-кислотные батареи составляют около 90 процентов, а литий-ионные батареи — около 98 процентов или выше, хотя все батареи со временем изнашиваются. (Джонсон ожидает, что эффективность SES будет продолжать расти по мере разработки новых материалов для своих электролизеров и топливных элементов — он думает, что 85 или 90 процентов находятся в пределах досягаемости.)

С другой стороны, SES прослужит намного дольше, чем батарея, пройдя более 10 000 циклов зарядки и разрядки, по сравнению с примерно 1000 для литий-ионной батареи.Это приблизит срок ее службы к сроку службы типичной солнечной панели, что позволит более удобно соединять их в пару.

В отличие от аккумуляторов, которые нельзя полностью зарядить или разрядить из-за опасения ухудшения характеристик, SES может перейти от 100-процентной емкости до 0 и обратно без повреждений.

И когда он действительно изнашивается, в отличие от батарей, SES полностью подлежит переработке. Металлы плавятся, перетираются и используются повторно; вода перегоняется.

Лучше всего то, что раствор гидрида может храниться неограниченное время без обслуживания или потери потенциала.Его не нужно сжимать или охлаждать, как сжатый водород. Он не разлагается, как электрохимический заряд аккумуляторов. Гидриды можно хранить столько, сколько необходимо.

Это делает SES фантастическим кандидатом на долгосрочное хранение энергии, святым Граалем по-настоящему устойчивой энергетической системы. Если бы электричество было дешевым и достаточно обильным, то в принципе не было бы ограничений на количество резервной энергии, которую можно было бы накапливать.

Это также делает SES идеально подходящим для распределенной энергетической системы.Без движущихся частей, надежных компонентов, устойчивых к экстремальным температурам и погодным условиям, и 98-процентной возможности вторичной переработки, это был бы чрезвычайно простой способ для любого, у кого есть несколько солнечных панелей, получить степень энергетической независимости. Это может быть особенным благом для удаленных, автономных сообществ.

Жутко горящий электролизер. HyTech Power

Какой бы ни была судьба HyTech, потребность в водороде вызовет инновации

Распределенная безуглеродная водородная экономика — это то, о чем размышляет Джонсон, когда дает себе время подумать.Но в наши дни перед нами стоит более неотложная задача: запустить HyTech.

Ни один из экспертов по водороду, с которыми я разговаривал, не обнаружил каких-либо особых красных флажков в технических утверждениях HyTech, но все они проявили с трудом завоеванный скептицизм «шоу-не-говори». В водородном мире произошло много новых событий. История усеяна трупами многообещающих стартапов, которые не смогли воплотить свои инновации в жизнеспособные рыночные продукты.

Тем не менее, Hytech, похоже, занимает хорошие позиции, имея надежную команду руководителей, некоторое раннее финансирование, положительные результаты испытаний, партнерские отношения с такими крупными игроками, как FedEx и Caterpillar, а также целевой рынок с продемонстрированным спросом на ее продукцию.Скорее всего, через год или два мы узнаем, справились ли они с этим.

В любом случае, по мере того, как стремление к созданию устойчивой энергетической системы всерьез набирает обороты, потребность в водороде будет только возрастать. Нам нужно топливо с нулевым выбросом углерода и нам нужно долгосрочное хранение энергии. Водород подходит обоим счетам.

Когда есть большая социальная потребность и деньги, люди становятся умными. Если Джонсон сможет добиться нескольких поэтапных достижений в водородной технологии, совершая покупки в Интернете и возясь в своей лаборатории, скоро другие сделают то же самое.А по мере выхода продуктов на рынок масштабирование приведет к снижению затрат, как это произошло с ветряной и солнечной энергией.

Во многих отношениях доступный водород — это последняя часть головоломки устойчивой энергетики, энергоноситель, который может заполнить трещины в системе, работающей в основном на ветровой и солнечной энергии. За прошедшие годы его несколько раз оставляли умирать, но, поскольку мир серьезно относится к декарбонизации, водород, наконец, может выиграть свой день на солнце.

Наноразмерный генератор водорода | Аргоннская национальная лаборатория

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) создали небольшой «генератор водорода», который использует свет и двумерную графеновую платформу для увеличения производства этого сложного в изготовлении элемента.

Исследование также выявило ранее неизвестное свойство графена. Двумерная цепочка атомов углерода не только дает и принимает электроны, но также может переносить их в другое вещество.

Водород находится практически повсюду на планете, но этот элемент обычно связан с другими элементами и должен быть отделен от кислорода в H 2 O для получения свободного водорода. В промышленном процессе разделения природный газ используется для реакции с перегретым паром с целью удаления атомов водорода с образованием водородного топлива, а также двуокиси углерода — побочного продукта парникового газа, который улетучивается в атмосферу.

Генератор

Argonne на ранней стадии, состоящий из множества крошечных сборок, является доказательством того, что водород можно производить без сжигания ископаемого топлива. Чешуя небольшая, чуть меньше диаметра паучьего шелка. Расширение масштабов этого исследования в будущем может означать, что вы могли бы заменить газ в ваших автомобилях и генераторах водородом — более экологичный вариант, поскольку при сжигании водородного топлива выделяется только водяной пар.

«Многие исследователи ищут неорганические материалы в качестве новых источников энергии», — сказала Елена Рожкова, химик Аргоннского центра наноразмерных материалов, пользовательского центра Министерства энергетики США.«Наша цель — извлекать уроки из мира природы и использовать его материалы в качестве строительных блоков для инноваций».

По мнению Рожковой, этот строительный блок основан на функции древнего белка, который, как известно, превращает свет в энергию. Исследователям давно известно, что некоторые одноклеточные организмы используют белок под названием бактериородопсин (bR) для поглощения солнечного света и прокачки протонов через мембрану, создавая форму химической энергии. Они также знают, что воду можно разделить на кислород и водород, объединив эти белки с диоксидом титана и платины, а затем подвергнув их воздействию ультрафиолета.

Есть только один недостаток: диоксид титана реагирует только в присутствии ультрафиолетового света, который составляет всего четыре процента всего солнечного спектра. Если бы исследователи хотели питать свои генераторы солнечным светом, им нужно было бы это улучшить.

Чтобы производить большее количество водорода с помощью видимого света, исследователи искали новый материал. Новому материалу потребуется достаточная площадь поверхности для быстрого и равномерного перемещения электронов и повышения общей эффективности переноса электронов.Исследователям также нужна была платформа, на которой биологические компоненты, такие как bR, могли бы выжить и соединиться с катализатором из диоксида титана: короче говоря, такой материал, как графен.

Просвечивающее электронно-микроскопическое изображение пластин диоксида титана, покоящихся на почти невидимом листе графена. Предоставлено: Рожкова и др. al.

Графен — это сверхпрочный, сверхлегкий, почти полностью прозрачный слой атомов углерода и один из лучших проводников электричества, когда-либо обнаруженных. Своими удивительными свойствами графен обязан своей двумерности.

«Графен не только обладает всеми этими удивительными свойствами, но также является ультратонким и биологически инертным», — сказала Рожкова. «Само его присутствие позволило другим компонентам самостоятельно собраться вокруг него, что полностью меняет способ движения электронов в нашей системе».

Мини-генератор водорода

Рожковой работает следующим образом: и белок bR, и графеновая платформа поглощают видимый свет. Электроны в результате этой реакции передаются диоксиду титана, на котором закреплены эти два материала, что делает диоксид титана чувствительным к видимому свету.

Одновременно свет с зеленого конца солнечного спектра запускает белок bR, чтобы начать перекачку протонов вдоль своей мембраны. Эти протоны попадают в наночастицы платины, которые находятся на поверхности диоксида титана. Водород образуется в результате взаимодействия протонов и электронов, когда они сходятся на платине.

Просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения дает более детальное изображение платиновых сфер, расположенных на поверхности диоксида титана.Фотоны белка бактериородопсина (bR) и электроны солнечного света сливаются в месте расположения платины с образованием водорода. Предоставлено: Рожкова и др. al.

Исследования с использованием метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) и спектроскопии с временным разрешением в Центре наноразмерных материалов подтвердили движение электронов внутри системы, а электрохимические исследования подтвердили перенос протонов. Тесты также выявили новую причуду поведения графена.

«Большинство исследований утверждает, что графен в основном проводит и принимает электроны», — сказал Аргоннский исследователь, получивший докторскую степень Пэн Ван.«Наши исследования с использованием ЭПР позволили нам экспериментально доказать, что графен также вводит электроны в другие материалы».

Водородный генератор Рожковой доказывает, что нанотехнологии в сочетании с биологией могут создавать новые источники чистой энергии. Открытие ее команды может предоставить будущим потребителям биологически вдохновленную альтернативу бензину.

«Это те открытия, которые мы можем сделать в Аргонне», — сказала Рожкова. «Работая в области фундаментальных наук об энергии, мы смогли продемонстрировать богатую энергией биологически вдохновленную альтернативу газу.”

Это исследование «Пути фотоиндуцированного переноса электрона в гибридном нанобиокатализаторе с восстановленным оксидом графена с выделением водорода» было опубликовано в выпуске ACS Nano от 7 июля. Исследование проводилось в Центре наноразмерных материалов при поддержке Управления науки Министерства энергетики США.

Аргоннская национальная лаборатория занимается поиском решений насущных национальных проблем в области науки и технологий. Аргонн — первая в стране национальная лаборатория, которая проводит передовые фундаментальные и прикладные научные исследования практически во всех научных дисциплинах.Исследователи Аргонны тесно сотрудничают с исследователями из сотен компаний, университетов и федеральных, государственных и муниципальных агентств, чтобы помочь им решить их конкретные проблемы, продвинуть научное лидерство Америки и подготовить страну к лучшему будущему. Компания Argonne, в которой работают сотрудники из более чем 60 стран, управляется компанией UChicago Argonne, LLC для Управления науки Министерства энергетики США.

Центр наноразмерных материалов в Аргоннской национальной лаборатории является одним из пяти центров наноразмерных научных исследований Министерства энергетики США (NSRC), ведущих национальных пользовательских центров для междисциплинарных исследований в наномасштабе, поддерживаемых Управлением науки Министерства энергетики США.Вместе NSRC составляют набор дополнительных объектов, которые предоставляют исследователям самые современные возможности для производства, обработки, определения характеристик и моделирования наноразмерных материалов и представляют собой крупнейшие вложения в инфраструктуру Национальной инициативы в области нанотехнологий. Центры NSRC расположены в национальных лабораториях Министерства энергетики США в Аргонне, Брукхейвене, Лоуренсе Беркли, Ок-Ридже, Сандиа и Лос-Аламос. Для получения дополнительной информации о NSRC Министерства энергетики посетите веб-сайт Управления науки.

Управление науки Министерства энергетики США является крупнейшим спонсором фундаментальных исследований в области физических наук в Соединенных Штатах и ​​работает над решением некоторых из наиболее актуальных проблем современности. Для получения дополнительной информации посетите сайт sci ence .ener gy .gov.

Генераторы водорода Parker PEM

  • Экономичный непрерывный источник сверхчистого водорода (99,9995%).
  • Безопасный и простой в использовании и обслуживании.
  • Водород снижает затраты на газ, сокращает время анализа на 50%, увеличивает срок службы колонки.

Если вы используете 2-3 баллона гелия и / или водорода в неделю в качестве газа-носителя и / или топливного газа, расходы на баллонный газ составляют от 12000 до 25000 долларов в год *, включая накладные расходы: затраты и время, затраченное на заказ, транспортировка, установка и периодический осмотр цилиндров. Вы также сталкиваетесь с не поддающимися количественной оценке затратами, такими как потеря площади пола из-за инвентаризации баллонов. Гелий, широко используемый в качестве газа-носителя, является невозобновляемым ресурсом, извлекаемым из природного газа, и, поскольку это нефтехимический продукт, его стоимость будет продолжать расти как внутри страны, так и за рубежом.Хроматографы должны искать экономичные альтернативы сверхчистому газу для снабжения своих инструментов и современных аналитических колонок. К счастью, у нас есть варианты.

Прошлая практика в газовой хроматографии заключалась в выборе азота или гелия в качестве газа-носителя. Водороду не уделялось особого внимания, в первую очередь из-за проблем с воспламеняемостью и хранением, хотя он имеет несколько явных преимуществ перед азотом или гелием. Теперь генераторы водорода Parker представляют собой безопасный и надежный источник сверхчистого (99.9995%) водорода и эффективные заменители баллонного газа. Водородный генератор Parker хранит менее 50 мл водорода (менее 0,002 кубических футов) при 1 атм. Или 305 мл водорода (0,01 куб. Футов) при 6,1 атмосфер (90 фунтов на кв. Дюйм). С точки зрения безопасности нет никаких компромиссов, по сравнению к баллону водорода объемом 300 кубических футов при давлении 2500 фунтов на кв. дюйм.

Генераторы водорода Parker непрерывно производят сухой сверхчистый водород путем электролитической диссоциации деионизированной воды и протонной проводимости водорода через мембрану.Водородный продукт сушат, пропуская его через коалесцирующий фильтр, сушильную трубку и картридж с осушителем. Максимальное выходное давление, 90 фунтов на квадратный дюйм, регулируется до точки использования с помощью регулятора регулировки давления. Другие функции безопасности включают предохранительный клапан для предотвращения избыточного давления и датчик утечки массы, указывающий, что потребность в водороде превышает возможности прибора, и в этом случае генератор отключится. Низкий уровень воды и / или вода низкого качества также отключат генератор, чтобы предотвратить повреждение электролитической ячейки.

Уход за генератором прост. Деионизированная вода — это все, что требуется для непрерывной работы в течение нескольких недель. Просто меняйте фильтры каждые шесть месяцев и картридж с осушителем, когда цвет меняется с бежевого на прозрачный.

Для оценки производительности мы установили небольшой водородный генератор Parker (максимальный выход водорода 90 мл / мин) для подачи газа-носителя и топливного газа в ГХ Agilent 6890. Мы установили колонку 30 м x 0,53 мм ID x 5 мкм df Rtx-1 (фаза 100% полидиметилсилоксана (PDMS), кат.# 10179) в печи и установите аналитические параметры, как указано в методе имитации дистилляции, ASTM D-7096-05 **, но заменив гелий водородом в качестве газа-носителя. Мы использовали скорость потока колонки 40 мл / мин в режиме постоянного потока, что представляло оптимальную линейную скорость для водорода. Скорость 40 мл / мин. расход газа-носителя плюс 40 мл / мин. расход топливного газа составлял 90% от максимальной выходной мощности генератора, и проверялась способность генератора удовлетворять потребности в объеме.

Рисунок 1 представляет собой хроматограмму калибровочного стандарта, используемого для определения времени удерживания и точки кипения и проверки коэффициента отклика в методе ASTM.Компоненты были хорошо разделены, и анализ завершился быстро, чуть более чем за 8 минут. Воспроизводимое время удерживания жизненно важно для получения точных данных о начальной точке кипения (IBP). Таблица 1 показывает, что времена удерживания для компонентов эталонной смеси ASTM находятся в пределах спецификации метода ± 0,05 минут на соединение, демонстрируя способность генератора водорода поддерживать постоянный и точный поток газа-носителя. На рисунке 2 показана стабильность базовой линии FID в течение 2 часов. Эти цифры и данные ясно показывают, что генератор водорода Parker является надежным источником носителя сверхвысокой чистоты и топливного газа для требовательных приложений ГХ.

В среднем, ежегодные затраты на электроэнергию и техническое обслуживание водородного генератора Parker составляют примерно 350 долларов США *. Компенсация затрат на покупку и эксплуатацию генератора за счет экономии, полученной за счет отказа от использования газовых баллонов, показывает, что генератор окупится за 1-2 года. Можете ли вы позволить себе не думать о покупке водородного генератора Parker для своей лаборатории с такими цифрами?

Таблица 1: Повторяющиеся времена удерживания для смоделированных компонентов смеси для перегонки подтверждают стабильный и точный поток газа-носителя в водородном генераторе.

Компонент Номер цикла / время удерживания (мин.)
Среднее значение SD % RSD 1 2 3 4 5 6
1. этанол 0,547 1E-03 0.1765 0,546 0,548 0,548 0,548 0,549
2. изопентан 0,67 1E-03 0,1484 0,669 0,67 0,671 0,67 0,672
3. n -пентан 0,779 0,001 0,169 0,777 0,779 0,78 0,779 0.781
4. 2-метилпентан 1,232 0,001 0,1198 1,229 1,231 1,233 1,232 1,234
5. n -гексан 1.488 0,001 0,0992 1.485 1.487 1.489 1.488 1,49
6. 2,4-диметилпентан 1,753 0.001 0,0721 1,751 1,752 1,754 1,754 1,755
7. n -гептан 2,387 0,001 0,0442 2,385 2,386 2,388 2,387 2,388
8. толуол 2,904 0,001 0,0356 2,902 2,904 2.905 2,904 2,905
9. n -октан 3,266 7E-04 0,0214 3,264 3,265 3,266 3,266 3,266
10. p -ксилол 3,784 7E-04 0,0195 3,783 3,784 3,785 3,784 3,784
11. n -пропилбензол 4,438 5E-04 0,0109 4,437 4,438 4,438 4,438 4,438
12. n -декан 4,809 4E-04 0,0088 4,809 4,809 4,809 4,809 4,809
13. бутилбензол 5,174 5E-04 0.0102 5,173 5,174 5,174 5,174 5,173
14. n -додекан 6,116 5E-04 0,0079 6,116 6,116 6,116 6,116 6,116
15. n -тридекан 6,703 5E-04 0,0077 6,704 6,704 6,704 6.704 6,703
16. n -тетрадекан 7,255 7E-04 0,0097 7,256 7,255 7,255 7,255 7,254
17. n -пентадекан 7,774 6E-04 0,0081 7,775 7,775 7,775 7,774 7,774
18. n -гексадекан 8.264 6E-04 0,0069 8,265 8,265 8,264 8,264 8,264

Рис. 1: Смоделированная эталонная смесь перегонки хорошо растворяется за 8 минут, что показывает, что генератор водорода Parker может удовлетворить потребности в объеме газа.

GC_PC00852

Рис. 2: Газ-носитель от генератора водорода Parker обеспечивает стабильную базовую линию для чувствительных анализов.По производительности эквивалентен цилиндрам, но при меньших затратах.

GC_PC00853

1 0568 мл

72

72 H 2 , постоянный поток
Rtx-1, 30 м, 0,53 мм ВД, 5,00 мкм (кат. № 10179)
Custom n -тридекановая смесь
Метиленхлорид
0,1 мкл без разделения (выдержка 1 мин)
4 мм без разделения (каталожный номер 20904)
250 ° C
40 ° C (выдержка 120 мин)

77

184 см / сек
ПИД при 280 ° C
Газ-носитель: генератор водорода Parker при 40 ° C.
Постоянный расход определяется при 40 ° C.

Сноска

* Смета расходов для США, в долларах США, 2021 год.
** Для получения дополнительной информации о ASTM-D-7096-05 посетите наш справочник по продукту для хроматографии нефтехимического метода ASTM

Электрогенератор от 1 до 130 кВА

Водородный генератор для мобильных и стационарных применений

Коммунальные предприятия, организации мероприятий, дата-центры, изолированные площадки…

Вы ищете мобильное или стационарное решение для непрерывного или аварийного производства электроэнергии? h3SYS, разработчик и производитель водородных электрогенераторов, предлагает вам решения для бесшумного, повсеместного производства электроэнергии без каких-либо выбросов загрязняющих газов.

Генераторы водорода: «зеленая» технология

Независимо от области применения наши водородные электрические генераторы представляют собой надежную, бесшумную и экологически чистую альтернативу генераторам с тепловыми двигателями, которые требуют регулярного обслуживания и выделяют множество загрязняющих частиц (CO2, NOx, мелкие частицы и т. Д.).

Чистая энергия от бесшумного генератора топливных элементов

Вы — строительная компания, стремящаяся обезуглерожить и обезопасить свои строительные площадки? Вы являетесь актером индустрии мероприятий и ищете источник звукоизолированной электроэнергии для организации концертов, фестивалей или спортивных мероприятий?

Генераторы BOXHY® доступны в портативной версии для выработки мощности до 8 кВт.Разработанные нашими командами, они объединяют нашу собственную систему топливных элементов. Технический выбор, который позволяет нам лучше узнать наши продукты и увеличить их производительность и срок службы.

  • Доступный диапазон мощности: 1 кВт — 3 кВт — 5 кВт — 8 кВт
  • Технология PEM низкотемпературная
  • Генератор с аккумулятором
  • Сглаженное напряжение
  • Быстрый запуск
  • Сейф: встроенные устройства безопасности h3

Работаете ли вы в отрасли, где для работы требуется постоянное наличие электроэнергии? Вы ищете резервное решение для обеспечения бесперебойного питания в случае сбоя питания?

Серия генераторов водорода THYTAN® обеспечивает мощность до 200 кВА для удовлетворения важных потребностей в энергии на изолированных объектах или строительных площадках, не подключенных к электросети.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *