Análisis de gas en células de combustible

Contexto

Las células de combustible como, p. ej. la célula de combustible de electrolitos de polímeros (PEFC), que se usan en vehículos y en la tecnología de hidrógeno representan un hito para este sistema de energía potencialmente sostenible. Las investigaciones actuales en el ámbito del desarrollo de las células de combustible se concentran en soluciones para mejorar la eficiencia y la fiabilidad y reducir los costes. Uno de los problemas que todavía deben solucionarse es la contaminación y la "intoxicación" de la célula de combustible causada por el gas combustible (desde fuera) o por los materiales de la misma célula. Adicionalmente, se requieren métodos para la recolección detallada de datos para el análisis y la optimización de todo el proceso de generación de energía, así como de carga de emisiones.

Solución

El espectrómetro de masas CombiSense Dual de V&F ofrece la flexibilidad para analizar y determinar con rapidez las mezclas de gas extremadamente diferentes dentro de todo el flujo del proceso de las células de combustión. La tecnología de reacción iónico-molecular patentada del espectrómetro de masas (IMR-MS) permite el análisis de trazas de gas en niveles ppm o ppb. Asimismo, pueden medirse los gases con el espectrómetro de masas de impacto de electrones (EI-MS), que están en porcentajes en volumen. Gracias a la determinación simultánea de H2, O2 y H2O, con el V&F CombiSense pueden realizarse estudios de eficiencia. Gracias a la determinación de CO, CO2  y otros indicadores puede comprobarse la funcionalidad de la célula de combustión en busca de errores y envejecimiento como, por ejemplo, azufre orgánico y compuestos de nitrógeno. CombiSense también es apto para el desarrollo y la comprobación de las tecnologías reformativas de H2 para generar hidrógeno de diferentes combustibles como, por ejemplo, metano. Los espectrómetros de masas de V&F pueden equiparse con una gran cantidad de interfaces que garantizan una buena integración en los sistemas de automatización, p. ej. la comunicación mediante el protocolo AK.

Screenshot Software V&F PEMSense

Ventaja

En algunas tecnologías de medición, la matriz de gas del análisis de las células de combustible representa un problema insuperable. Estos efectos se disparan debido a la elevada cantidad de agua y las concentraciones elevadas de H2 que se encuentran en el gas del combustible o en el gas de escape. Estas pueden bloquear el transporte de gas, las válvulas de conmutación y las juntas. Los espectrómetros de masas de V&F pueden suprimir estos efectos usando un gran vacío y una función de corrección de fondo. V&FCombiSense ofrece una gran flexibilidad con respecto a la molécula por determinar y sus concentraciones. De este modo es posible ejecutar mediciones continuas del gas de combustible, determinar impurezas en potencia y reconocer errores en una etapa temprana. Por tanto, es una herramienta ideal para el ámbito de la investigación y la producción en la tecnología de células de combustible.

Hitos

  • Supervisión de todo el flujo del proceso de células de combustible
  • Visión general de toda la composición de los gases en la alimentación de gases y en los gases de escape
  • Alta sensibilidad y alta selectividad

Clientes de referencia (extracto)

Reference BASFReference BMWReference DaimlercReference HondaReference HundaiReference NucellsysReference VW

Instrumentos adecuados