Electrólisis de hidrógeno con plásticos de alto rendimiento

Materiales y componentes innovadores para el hidrógeno verde

En la electrólisis del hidrógeno, la energía eléctrica se utiliza para iniciar una reacción química en la que las moléculas de agua se dividen en sus componentes hidrógeno y oxígeno. La electrólisis alcalina del agua (AEL) desempeña un papel decisivo en la transición energética debido a su alto nivel de preparación técnica (TRL). En la electrólisis alcalina, el hidrógeno se produce dividiendo el agua en oxígeno e hidrógeno en una solución alcalina.

Los termoplásticos desempeñan un papel fundamental en la producción de hidrógeno por electrólisis, sobre todo por su excelente resistencia química, su bajo peso y sus propiedades aislantes. Estos plásticos se utilizan en diversos componentes de los electrolizadores, como las placas bipolares, los marcos de las celdas y las placas aislantes. En un electrolizador alcalino, la alta resistencia de los materiales utilizados a las condiciones alcalinas desempeña un papel clave y contribuye de forma decisiva a la eficacia de la electrólisis del hidrógeno.

Ensinger ofrece una amplia gama de plásticos de alto rendimiento y soluciones a medida para la electrólisis de hidrógeno. No sólo los electrolizadores alcalinos se benefician de las favorables propiedades químicas, mecánicas y térmicas de nuestros productos. Con nuestra amplia experiencia y fuerza innovadora, somos un proveedor líder en la creciente economía del hidrógeno y ofrecemos soluciones personalizadas para la electrólisis de membrana de intercambio de polímeros - PEM y la electrólisis alcalina y la electrólisis AEM (electrólisis de membrana de intercambio Axion), desde la selección del material hasta el componente acabado.


Materiales y componentes de la pila electrolizadora - Sus ventajas

Propiedades beneficiosas

Nuestros termoplásticos garantizan una excelente estabilidad química y resistencia incluso a altas temperaturas de funcionamiento, lo que contribuye a prolongar la vida útil de los componentes de la pila de electrólisis.

Fácil de procesar

Nuestros materiales son eficientes de procesar y pueden realizarse sin grandes inversiones en maquinaria ni largas cadenas de procesos, lo que resulta en una producción económica de sistemas de electrólisis AEL, AEM y PEM.

Procesos tecnológicos mejorados

Nuestros avanzados procesos contribuyen a aumentar la eficacia y prolongar la vida útil de su pila de electrolizadores.

Soluciones a medida

Ofrecemos servicios especializados y soluciones personalizadas adaptadas a sus requisitos y necesidades específicas. Desde el primer prototipo hasta la producción en serie de gran volumen.

Sostenibilidad y reducción de CO₂

Al utilizar nuestros materiales de alta calidad, usted apoya la sostenibilidad y contribuye a reducir la huella de CO₂ en la producción de componentes de electrólisis. Además, los termoplásticos son generalmente reciclables.

Electrolizador de hidrógeno con placas bipolares de plástico de alto rendimiento

Las placas bipolares son componentes centrales en los electrolizadores. Sirven de conexión eléctrica entre las células individuales de una pila de electrolizadores y permiten el flujo de electrones a través de las células. Conducen la corriente eléctrica, distribuyen uniformemente los gases de reacción a través de los electrodos y eliminan el agua y otros productos resultantes. Las placas bipolares pueden estar hechas de metales, grafito o compuestos especiales de polímero y grafito. Tradicionalmente se utilizan mucho las placas de grafito puro debido a su excelente conductividad eléctrica y resistencia a la corrosión. Sin embargo, son frágiles y relativamente caras. Las placas bipolares metálicas suelen estar hechas de acero inoxidable o titanio y recubiertas con una capa resistente a la corrosión para aumentar su vida útil. Estas placas ofrecen una gran conductividad y resistencia mecánica, pero son más caras de fabricar.

Con nuestras placas bipolares de termoplásticos, cerramos esta brecha y ofrecemos soluciones para los electrolizadores modernos que ofrecen numerosas ventajas, como una producción simplificada y una mayor estabilidad a largo plazo.

Nuestras placas bipolares combinan la flexibilidad y procesabilidad de los plásticos con la conductividad del grafito. Son conductoras de la electricidad, muy resistentes químicamente y muy resistentes a la corrosión.
Ofrecemos toda la cadena de valor, desde el desarrollo de materiales hasta la producción en serie, en nuestras propias instalaciones o a través de socios estrechamente implicados en el desarrollo, como el Centro de Tecnología de Pilas de Combustible de Duisburgo (Alemania) (ZBT).

Bastidores de celdas fabricados con plásticos de alto rendimiento

Los bastidores de celdas son componentes centrales en las pilas de electrólisis. Proporcionan la estabilidad estructural esencial, permiten un flujo eficaz de electrolito y gas y contribuyen significativamente a la estanqueidad del sistema. También absorben las fuerzas en la pila causadas por la presión de los medios y el tensado de la pila de células.

El uso de plásticos de alto rendimiento para los bastidores de las pilas ofrece ventajas adicionales. Estos materiales ofrecen una excelente resistencia a la corrosión y también son ligeros, lo que alivia la estructura general del sistema. Además, los plásticos de alto rendimiento garantizan una gran resistencia y una larga vida útil incluso en condiciones de funcionamiento extremas, lo que aumenta aún más la fiabilidad y la eficacia de los sistemas de electrólisis.

La producción de grandes bastidores de celdas para las pilas de electrólisis alcalina y los elevados requisitos geométricos plantean retos particulares para los expertos en materiales y la tecnología de automatización. Ensinger puntúa con su enfoque holístico, en el que evaluamos los componentes junto con nuestros expertos en materiales de la división de compuestos y los especialistas en producción de diversas tecnologías de procesamiento, y los desarrollamos hasta su madurez en serie.


Plástico de alto rendimiento Materiales para electrolizadores

Los termoplásticos utilizados en la electrólisis deben tener diversas propiedades para cumplir los requisitos en este campo. En general, los componentes termoplásticos ofrecen resistencia a la corrosión, bajo peso, facilidad de fabricación y producción rentable, ya que pueden fabricarse mediante moldeo por inyección o extrusión.
Con nuestra completa cartera de plásticos de alto rendimiento para la electrólisis de hidrógeno, ofrecemos una amplia gama de materiales personalizados:

  • El PEEK es un termoplástico resistente a las altas temperaturas conocido por su excepcional resistencia química y fuerza mecánica. Suele utilizarse en componentes que funcionan a altas temperaturas y en condiciones químicas agresivas. En los electrolizadores, el PEEK se encuentra principalmente en el equilibrio de la planta (BOP) por razones técnicas y económicas, por ejemplo como asiento de válvula en las válvulas de hidrógeno. Puede encontrar materiales de PEEK para electrolizadores en nuestra cartera TECAPEEK.
  • El PPS es también un plástico semicristalino de alto rendimiento con mejor resistencia química que el PEEK y una excelente resistencia mecánica con una resistencia térmica de hasta 230°C. También está disponible con un 40% de refuerzo de fibra de vidrio. Los grados con un 40% de refuerzo de fibra de vidrio también son modificaciones populares para mejorar la rigidez. Se utiliza principalmente para los electrolizadores PEM, mientras que los tipos sin refuerzo se utilizan más para la electrólisis alcalina. El motivo son las fibras de vidrio, que no son resistentes a la solución de hidróxido de potasio (KOH). El PPS se utiliza para bastidores de celdas, entre otras cosas, ya que el contacto con oxígeno (O2), hidrógeno (H2), agua desionizada, 30% (KOH) a temperaturas elevadas no tiene ningún efecto sobre el plástico. Encontrará materiales de PPS para la eceltrólisis del hidrógeno en nuestra gama TECATRON.
  • El PSU y el PPSU son termoplásticos amorfos estables a temperaturas de hasta 160°C. Tienen muy buena resistencia química a la potasa cáustica (KOH) y el PPSU en particular tiene muy buena resistencia al impacto, lo que lo hace ideal para entornos exigentes. Su estructura amorfa permite fabricar componentes muy estables dimensionalmente. Los materiales de PSU y PPSU se pueden encontrar en nuestra cartera TECASON PSU y TECASON PPSU.
  • El PP es una opción muy utilizada para juntas y otros componentes no conductores en electrolizadores debido a su excelente resistencia química y su bajo coste. Encontrará materiales de PP en nuestra gama TECAPRO.
  • El PE se utiliza en aplicaciones menos exigentes por su resistencia a diversos productos químicos y su flexibilidad. Aquí encontrará más información sobre este material y una visión general de nuestra gama TECAFINE.

Paneles aislantes en la electrólisis de hidrógeno

Dependiendo del diseño de la pila de electrólisis, las placas aislantes son esenciales para el funcionamiento, ya que aíslan eléctrica y químicamente las placas finales del interior de la pila. Estos componentes son fundamentales para la integridad estructural, permiten un flujo eficaz del electrolito y del gas y garantizan un rendimiento óptimo durante todo el proceso de electrólisis.

Los plásticos de alto rendimiento ofrecen ventajas adicionales por su excelente resistencia a la corrosión y su bajo peso. Su producción mediante moldeo por inyección o extrusión es sencilla y rentable. Nuestras placas aislantes se caracterizan por una gran resistencia a las influencias químicas y a las condiciones de funcionamiento extremas, lo que prolonga su vida útil y aumenta la fiabilidad de todo el sistema.