Kontakty Ke stažení
H2 Header
Bezpečné vedení vodíku
Kontakt

Použití vodíku

Vodík je jedním z klíčových prvků klimatické neutrality a energetického přechodu. Díky našim prvkům a systémům vedení vás podpoříme všude tam, kde je třeba bezpečně dopravit vodík z bodu A do bodu B.

Naše dovednosti týkající se vodíku

S více než 30 lety zkušeností v různých oblastech použití vodíku jsem skutečnými odborníky na bezpečné vedení vodíku. Jako kompetentní vývojový partner vás podpoříme naší odbornou expertízou a inovativními řešeními.

Odborné svařování

Dokonalý svar potřebuje exaktní přípravu. Díky svařování bez otřepů a mezer lze výrazně zredukovat korozi za pnutí, napětí ve vrubu a vodíkovou korozi. Etablované postupy svařování, které používáme, jsou

  • svařování wolframovou elektrodou pod inertním plynem (WIG) (ruční nebo mechanizované),
  • svařování plazmatem (PAW) a
  • svařování laserem (LBW).
Schweißen-749x569

Testování

Potrubí testujeme ve skutečných podmínkách. Zkoušky provádíme pomocí všech běžných zkušebních procesů, jako např.

  • zkouška těsnosti hélia,
  • červeno-bílá zkouška se zaměřením na svary,
  • zkouška rentgenovým zářením ve 3D procesu a
  • zkoušky tlaku, teploty a trvalého pohybu.
H2_Pruefbehaelter_749x569

Odbornost v oblasti materiálů

V našich laboratořích zkoušíme všechny materiály, zda mají požadované vlastnosti. Naši odborníci po rozsáhlých testech vytvořili klasifikaci, která doporučuje podle případu použití materiály vhodné pro použití s vodíkem.

Werkstoff-749x569

Zákaznický design

Naše produkty se používají všude tam, kde je potřeba spojení z A do B. Vyvíjíme při tom individuální řešení problémů a vždy je koncipujeme podle požadavků zákazníka.

KundenspezifischesDesign-749x569

Vývojový partner

Jako vývojový partner podporujeme naše zákazníky a partnery v každé fázi – od hledání nápadu až po hotovou aplikaci. Využíváme při tom naše procesní řetězce, které se navzájem kříží na několika úrovních.

Entwicklungspartner-749x569

Vynikající kvalita

Naše systémy rozvodů jsou bezpečné, mají dlouhou životnost a vysokou kvalitu. To potvrzují i naše certifikace

  • EC79,
  • ANSI HGV 3.1 a
  • zákaznická schválení.
Qualität-749x569

Sériový dodavatel

Naše procesy a výrobní kapacity jsou nastavené na to, abychom mohli vyvíjet řešení specifická pro zákazníka od malých až po velké série, a to s

  • procesní bezpečností,
  • stálou kvalitou a
  • vysokou spolehlivostí dodání.
Serenlieferant-749x569

V celém vodíkovém řetězci

Jako vývojový partner jsme vám k dispozici od výroby, skladování a distribuce vodíku až po jeho využití v průmyslu a mobilitě. Naše flexibilní i pevné díly se využívají v rámci celého hodnotového řetězce vodíku.

NAŠE PARTNERSTVÍ

Strategická partnerství slouží ke spojení sil a k rozšíření vlastních znalostí za účelem vytváření nových řešení. Proto jsme aktivními členy ve svazech a spolupracujeme na výzkumných projektech.

LogoAllianzWasserstoffmotor-749x674

Výrobci automobilů, dodavatelé, inženýři a výzkumné ústavy si vyměňují názory.

BrennstoffzelleBW-englisch-749x574

Celonárodní síť má za cíl podpořit industrializaci a sériovost aplikací vodíku.

AeH2-749x574

Na vývoji technologií H2 se mezinárodně podílí přibližně 300 partnerů.

Luftfahrtforschungsprogramm-749x574

Program pro rozvoj udržitelného a efektivního systému letecké dopravy.

OTÁZKY A ODPOVĚDI

Zelený vodík

se vyrábí elektrolýzou z vody. Potřebný proud se vyrábí z obnovitelných zdrojů energie, např. ze solární, větrné a vodní energie. Z tohoto důvodu je jeho výroba CO2 neutrální a klimaticky příznivá.

Šedý vodík

se vyrábí z fosilních nosičů energie, jako je zemní plyn, uhlí nebo ropa, štěpením vodní parou. Při tom vznikne jako odpadní produkt na výrobu jedné tuny vodíku deset tun CO2. Není klimaticky neutrální.

Modrý vodík

vzniká, stejně jako šedý vodík, štěpením vodní parou. Uvolněný CO2 se však skladuje pod zemí (technologie CCS: Carbon Capture and Storage). CO2 se tak nedostává do atmosféry, a proto je modrý vodík bilančně CO2 neutrální.

Tyrkysový vodík

vzniká při pyrolýze metanu. Při tom se zemní plyn (metan) štěpí v termochemickém procesu na vodík a pevný uhlík. Pevný uhlík lze skladovat jako granulát a později ho opět použít.

Červený/růžový vodík

se vyrábí stejně jako zelený vodík elektrolýzou. Potřebný proud však pochází z jaderné energie. Tento druh vodíku je sice CO2 neutrální, při jeho výrobě ale vzniká radioaktivní odpad, který je nutné bezpečně uskladnit.

Na výrobu vodíku existuje mnoho technologií. Dnes se získává především štěpením fosilních nosičů energie vodní párou, při které vzniká navíc CO2. Proces, který díky své klimatické neutralitě získává stále větší význam, je elektrolýza. Při ní je voda pomocí proudu z obnovitelných zdrojů energie štěpena na složky vodík a kyslík.

Pro průmysl nejvíce relevatní druhy elektrolýzy jsou alkalická elektrolýza (AEC), elektrolýza protonově vodivou membránou (PEM) a vysokoteplotní elektrolýza (SOEC). Při všech těchto postupech dochází ke štěpení vody na její složky vodík a kyslík. Jednotlivé technologie se liší ve výběru membrány a elektrolytu.

Alkalická elektrolýza (AEC)

Alkalická elektrolýza je v praxi nejčastěji používaná technologie. Jako elektrolyt slouží roztok hydroxidu draselného (KOH). Tato technologie je již k dispozici ve velkém měřítku. Kromě nízkých investičních nákladů a dlouhé životnosti se nepoužívají prakticky žádné kritické suroviny. Nevýhody spočívají především v nízké dynamice při změně zátěže.

Elektrolýza protonově vodivou membránou (PEMEC)

Ve srovnání s alkalickou elektrolýzou je elektrolýza protonově vodivou membránou mnohem mladší, ale je také dostupná v průmyslovém měřítku. Základní složkou je protonově vodivá membrána. Ta zajišťuje, že se oba produkty – kyslík a vodík – nesmísí, což zajišťuje vyšší čistotu vodíku. Elektrolýza PEM umožňuje rychlou výměnu zátěže a kompaktní design. Na druhou stranu potřebuje drahé katalytické materiály.

Elektrolýza pevným oxidem nebo vysokoteplotní elektrolýza (SOEC)

Zde je voda přiváděna do systému jako vodní pára. Lze tím dosáhnout velmi vysoké efektivity až 85 %. Články pracují při teplotách až 900 °C. Jako elektrolyt se používá pevný keramický materiál. Další výhodou SOEC je, že je vhodná pro CO elektrolýzu k výrobě synplynu. Vysoké teploty však vedou k nízké schopnosti změny zátěže a k vysokým nárokům na materiál.

Existuje celá řada technologií skladování vodíku. Fyzické zásobníky mají vyšší gravimetrickou a volumetrickou objemovou hustotu. Materiálové zásobníky umožňují skladování v ovladatelných tlacích a teplotách. Dvě nejvíce relevantní technologie jsou skladování plynného vodíku pod tlakem až 700 bar a kapalného vodíku při -253 °C ve vakuově izolovaných nádržích. Dalšími technologiemi jsou skladování hydridů kovů, LOHC nebo chemické zásobníky, jako čpavek nebo metanol.

Vodík je možné využít v různých oborech. V průmyslu lze očekávat největší poptávku, protože vodík je zde kvůli svým chemickým vlastnostem potřeba. Možná použití jsou výroba čpavku a metanolu nebo výroba oceli a cementu. V mobilitě je rovněž očekávána velká poptávka. Zde se vodík používá všude tam, kde baterie nepředstavují alternativu – tedy u těžkých nákladů a velkých dojezdů. Sem patří letectví a kosmonautika, námořní využití a doprava.

Vodík se skládá jen z jednoho protonu a jednoho jediného elektronu. Je to tedy nejmenší a nejlehčí prvek, a proto velice rychle difunduje skrz velké množství materiálů. V závislosti na základním materiálu, tlaku, teplotě a době expozice to může vést k vodíkovému křehnutí, a tím k předčasné únavě konstrukčního dílu. Aby potrubí zůstala těsná a bezpečná, je podle případu použití zásadní výběr správného materiálu a vhodná konstrukce konstrukčních dílů.

Pro použití při aplikaci vodíku jsou nejlepší vysoko legované, austenitické chromoniklové oceli s nízkým podílem uhlíku a vysokým podílem niklu. Díky nízkému obsahu uhlíku a zvýšenému obsahu niklu jsou tyto oceli velmi odolné vůči mezikrystalické korozi a dalekosáhle zabraňují takzvanému vodíkovému křehnutí.

Vodíkové křehnutí označuje vnikání a ukládání atomárního vodíku do mřížkové struktury materiálu. To způsobuje snížení odolnosti, což může vést k předčasné únavě kvůli vzniku trhlin nebo silně zrychlenému zvětšování trhlin a k náhlému selhání materiálu. Vodíkové křehnutí je silně závislé na materiálu, tlaku, teplotě a mnoha dalších faktorech.

Další kroky

Další otázky

Využijte prosím přímý kontakt s námi. Rádi si uděláme čas na osobní rozhovor a zodpovíme vaše dotazy.
Zašlete nám prosím poptávku prostřednictvím našeho kontaktního formuláře, ihned potom se vám ozveme.

Witzenmann na veletrzích

Navštivte náš stánek na veletrhu!