Parker Prädifa`nın Sızdırmazlık Çözümleri, Elektrolizörlerin ve Yakıt Hücrelerinin Verimliliğini ve Güvenliğini Artırıyor

Hidrojenin sürdürülebilir ve verimli üretimini ve kullanımını destekleyen temel bileÅŸenler için çok çeÅŸitli sızdırmazlık elemanı tasarımları ve malzemeleri

Hareket ve kontrol teknolojisi alanında dünya lideri olan Parker Hannifin'in Prädifa Technology Division'ı, elektrolizörlerin ve yakıt hücrelerinin, özellikle de hücre yığınlarında kullanılan iki kutuplu plakaların özel gereksinimlerine uygun çok çeÅŸitli sızdırmazlık çözümleri geliÅŸtirmiÅŸtir. Portföyümüz, kauçuk çerçeve keçelerinden enjeksiyonlu kompozit keçelere ve XXL boyutlarında bile mevcut olan PTFE keçelere kadar çeÅŸitlilik göstermektedir.

Verimlilik ve Güvenlik Açısından Çok Önemli

Elektrolizörler ve yakıt hücreleri, hidrojenin sürdürülebilir üretimi ve kullanımı açısından önemli bir rol oynamaktadır. Teknolojik açıdan birbiriyle yakından iliÅŸkili sistemlerdir. BileÅŸimleri ve iÅŸlevsel ilkeleri temelde benzerdir ancak yakıt hücresinin iÅŸlevsel ilkesi, elektrolizörünkiyle terstir. Elektrolizörler ve yakıt hücreleri; boyut, hücre kimyası ve çalışma parametreleri açısından farklılık gösterebilir ve teknolojilerine baÄŸlı olarak kısmen farklı gereksinimleri olabilir. Spesifik teknik tasarımdan bağımsız olarak, kimyasal reaksiyondan sorumlu olan yığın her zaman sistemin merkezinde yer alır. DiÄŸer bileÅŸenlerin yanı sıra yakıt hücresinin veya elektrolizörün elektrokimyasal kalbi olan membran elektrot komplesi (MEA) dâhil olmak üzere çeÅŸitli bileÅŸenlerden oluÅŸur.

Buna karşılık, iki kutuplu plakalar, yığının merkezî bir unsurudur. Bunlar, bağımsız hücreler arasında baÄŸlantı elemanı görevi görür ve gazların ve sıvıların elektrotlar arasında taşınmasını saÄŸlar. Gaz dağıtımı ve bacanın soÄŸutulmasına ek olarak, yığının dışarıya karşı sızdırmazlığından da sorumludurlar. Ä°ki kutuplu plakaların güvenilir ÅŸekilde sızdırmaz hâle getirilmesi, yakıt hücresi veya elektrolizör sistemlerinin tasarımındaki en büyük zorluklardan birini oluÅŸturur. Yetersiz sızdırmazlık, sistem performansını olumsuz yönde etkileyebilecek veya güvenlik sorunlarına yol açabilecek gaz sızıntılarına veya elektrolit kaybına neden olabilir. Kullanılan sızdırmazlık elemanları, tüm sistemin verimliliÄŸi ve güvenliÄŸi için çok önemlidir. Yakıt hücrelerinin ve elektrolizörlerin optimum performansı için hem dışarıya karşı güvenilir bir sızdırmazlık elemanı hem de sistem içindeki proses gazlarının etkili ÅŸekilde ayrılması çok önemlidir.

Ä°ki Kutuplu Plakalar Ä°çin Sızdırmazlık Çözümleri

Yakıt hücrelerindeki veya elektrolizörlerdeki çalışma koÅŸulları, sızdırmazlık elemanları için büyük zorluklar yaratır. Sistemin iÅŸlevsel ilkesine baÄŸlı olarak bunlar; yüksek basınçlara, yüksek sıcaklıklara ve/veya aşındırıcı maddelere dayanabilmeli ve kontrolsüz bir ÅŸekilde atıkların, ürünlerin veya elektrolitlerin dışarı çıkmamasını saÄŸlamalıdır. Bu, yakıt hücresinin veya elektrolizör sisteminin kullanım ömrü ve güvenliÄŸiyle ilgili katı ÅŸartların karşılandığına emin olmak için bir ön koÅŸuldur.

Uygun malzemelerin yanı sıra uygun maliyetli ve güvenilir seri üretime olanak tanıyan basit, güvenilir ÅŸekilde çalışan ve kurulumu kolay bir keçe tasarımı gerektirir. Parker Prädifa, bu amaç için çok çeÅŸitli boyut ve ÅŸekillerde çeÅŸitli sızdırmazlık çözümleri sunan kapsamlı bir portföy geliÅŸtirmiÅŸtir. Söz konusu portföy, elastomer çerçeve keçelerinden taşıyıcı çerçevelere veya doÄŸrudan iki kutuplu plakaya veya yığının diÄŸer bileÅŸenlerine (ör. montaj çerçeveleri, gaz dağıtım yapıları veya membranlar) baÄŸlanan sızdırmazlık elemanlı kompozit çözümlere kadar çeÅŸitlilik gösterir. Zorlu uygulama koÅŸulları ve özellikle uzun kullanım ömrü gereksinimleri için PTFE sızdırmazlık çözümleri de mevcuttur. AÅŸağıdaki genel bakışta çeÅŸitli çözümlerin kullanım alanları ve faydalı özellikleri kısaca özetlenmektedir:

Kauçuk Çerçeve Keçeleri

uygun maliyetli bir çözüm saÄŸlar. Bunlar, klasik olarak bir kalıpta veya sürekli ekstrüzyon teknolojisi kullanılarak hemen hemen istenen her boyutta ve ÅŸekilde üretilebilir. 250 °C'ye kadar olan sıcaklıklar için uygundur. DoÄŸru kompresyon ayarı. Yakıt hücreleri (ör. PAFC, AFC, PEM) ve elektrolizörler (ör. AE, PEME) için uygundur.

Enjeksiyonlu Kompozit Keçeler

doÄŸrudan iki kutuplu bir plakaya ya da metal veya plastik bir taşıyıcı çerçeveye uygulanabilir. Bu, montaj hatalarını, süreleri ve maliyetleri önemli ölçüde azaltır ve montaj sürecini kolaylaÅŸtırır. Bazı durumlarda keçe kanallarına ihtiyaç duyulması ortadan kaldırılabilir. Elektrolizör uygulamaları (segment üretimi) için büyük boyutlarda keçeler mevcuttur.

PTFE Keçeler

aşındırıcı kimyasallarla çalışan sabit yakıt hücreleri ve elektrolizörler gibi yüksek kimyasal direnç gerektiren uygulamalar için özellikle uygundur. Bunlar; yüksek ortam direnci, uzun ömür, iyi elektriksel izolasyon özellikleri ve yük altında yüksek boyutsal kararlılık ile karakterize edilir. Bu PTFE keçe türleri, geliÅŸmiÅŸ geçirgenlik özelliÄŸine sahip özel malzemeler olarak ve 4,5 metreye kadar olan XXL boyutlarında mevcuttur.

Ä°ki kutuplu plakalara yönelik sızdırmazlık çözümlerimiz hakkında ek bilgilere ÅŸuradan ulaşılabilir:

• www.parker.com/praedifa-hydrogen
• www.parker.com/content/dam/Parker-com/Literature/Praedifa/Brochures/Sealing-Solutions-for-Bipolar-Plates_PTD3040_EN.pdf