Solutions de filtration pour l'énergie alternative

Le carburant hydrogène peut être contaminé par de l'huile, de l'eau, des gaz et des composés sulfurés. Pour garantir la protection de la pile à combustible, il est essentiel d'installer un filtre sur le véhicule.

Pour y remédier, Donaldson propose un filtre à carburant haute pression (jusqu'à 420 bars) et un filtre basse pression (moins de 25 bars).

Une pile à combustible a besoin d'air pour fonctionner et la pureté de cet air peut avoir un impact considérable sur ses performances et sa durée de vie. Le média filtrant typique pour l'air de la cathode des piles à combustible se compose de plusieurs couches, dont le charbon actif, une couche d'acide et de base et une couche de filtre à poussière.

Donaldson possède plus d'un siècle d'expérience dans la fourniture de solutions innovantes pour les environnements poussiéreux et a appliqué cette expertise à ses produits de filtrage des cathodes de piles à combustible.

Nous pouvons offrir :

• Un élément dédié
• Une personnalisation complète
• Des produits de catalogue 
• Une filtration chimique uniquement

L'eau liquide peut constituer un défi pour les piles à combustible dans plusieurs domaines :

• Le filtre de l’air d'admission doit rester aussi sec que possible, de sorte que tout type d'eau doit être éliminé avant que l'air n'atteigne le filtre.
  
  
• La pile à combustible peut être renforcée par un turbocompresseur dans les applications à hautes performances. Dans ce scénario, il y a une turbine à grande vitesse dans l'échappement qui doit être protégée des gouttelettes de liquide.
  
  
• Dans certaines applications, il est nécessaire de contrôler les rejets d'eau liquide au niveau du pot d'échappement.

Les piles à combustible à membrane d'échange de protons reposent sur l'ionomère d'acide perfluorosulfonique (PFSA), qui gonfle lorsqu'il est exposé à une humidité élevée et se contracte lorsque les niveaux d'humidité sont faibles. Ce gonflement et cette contraction peuvent provoquer des contraintes mécaniques et une défaillance éventuelle de l'ionomère, ce qui rend le renforcement nécessaire pour un système de membrane échangeuse de protons de haute performance.

Le PTFE expansé est un matériau idéal pour renforcer l'ionomère en raison de sa résistance mécanique, de sa résistance chimique et de sa grande porosité. La structure de l’ePTFE joue un rôle essentiel dans la durabilité mécanique à micro-échelle et constitue un composant essentiel dans la conception des piles à combustible.

Le bloc de piles à combustible est enfermé dans un boîtier de protection contre les infiltrations, qui doit être scellé pour protéger la pile à combustible. Pour ce faire, un évent à membrane est utilisé, ce qui permet à l'enceinte de respirer tout en empêchant la saleté et l'humidité de pénétrer dans l'environnement de la pile à combustible.

La membrane Tetratex® de Donaldson offre une solution durable et respirante pour le boîtier des piles à combustible. Elle peut être intégrée directement dans le boîtier pour créer des assemblages d'évents répondant aux exigences d'applications spécifiques, assurant à la fois la protection et la ventilation des piles à combustible.

L'humidité de la membrane de la pile à combustible est un facteur essentiel pour maintenir les conditions optimales de fonctionnement de l'ionomère dans la pile à combustible. Pour fonctionner efficacement, les piles à combustible ont besoin d'un taux d'humidité élevé et stable dans l'air ambiant. 

L'humidificateur est chargé de transférer l'humidité des gaz d'échappement au flux d'air entrant avant qu'il ne pénètre dans la pile à combustible, ce qui permet à cette dernière d'avoir le niveau d'humidité adéquat pour fonctionner de manière optimale.

Le liquide de refroidissement, utilisé dans une pile à combustible à membrane échangeuse de protons (MEP), joue un rôle essentiel dans la régulation de la température de la pile et l'évacuation de la chaleur résiduelle. Pour garantir des performances optimales, il est nécessaire que le liquide de refroidissement ait une faible constante diélectrique et reste non conducteur.

Avec le temps, les ions des matériaux utilisés dans les plaques bipolaires, les radiateurs et tous les composants du circuit de refroidissement peuvent migrer dans le liquide de refroidissement et augmenter la conductivité électrique.  Pour contrer ce phénomène, le liquide de refroidissement passe sur une résine échangeuse d'ions qui capture ces ions, garantissant ainsi que le liquide de refroidissement reste électriquement non conducteur.
 
En outre, pour empêcher les grosses particules de bloquer les canaux des plaques bipolaires, un écran est intégré dans le même boîtier.