Soluções de filtragem para energia alternativa

O hidrogênio em combustível pode ser contaminado com óleo, água, gases e compostos de enxofre. Para garantir que a célula de combustível esteja protegida, é fundamental ter um filtro instalado no veículo.

Para resolver isso, a Donaldson pode fornecer um filtro de combustível de alta pressão (até 420 bar) e um filtro de baixa pressão (abaixo de 25 bar).

Uma célula de combustível requer ar para funcionar, e a pureza desse ar pode ter um grande impacto no desempenho e na vida útil da célula de combustível. O meio filtrante típico para ar catódico da célula de combustível é composto por várias camadas, como carvão ativado, uma camada de ácido e base e uma camada de filtro de poeira.

A Donaldson tem mais de um século de experiência no fornecimento de soluções inovadoras para ambientes com presença de poeira e aplica esse conhecimento em seus produtos de filtros catódicos de células de combustível.

Nós podemos oferecer:

• Elemento dedicado
• Personalização total
• Produtos de catálogo 
• Somente filtragem química

A água líquida pode representar um desafio para as células de combustível em diversas áreas:

• O filtro de ar de admissão deve permanecer o mais seco possível, portanto, todo tipo de água precisa ser removido antes que o ar chegue ao filtro de ar de admissão.
  
  
• A célula de combustível pode ser alimentada por um turbocompressor em aplicações de alto desempenho. Neste cenário, existe uma turbina de alta velocidade no escapamento que deve ser protegida de gotículas de líquido.
  
  
• Existem aplicações em que é necessário controlar a descarga de água líquida, para fora do escapamento.

As células a combustível de membrana de troca de prótons dependem do ionômero de ácido perfluorossulfônico (PFSA), que incha quando exposto a alta umidade e contrai quando os níveis de umidade abaixam. Esse inchaço e contração podem causar estresse mecânico e eventual falha no ionômero, tornando necessário o reforço para um sistema de PEM de alto desempenho.

O PTFE expandido é um material ideal para reforçar o ionômero devido à sua resistência mecânica, resistência química e alta porosidade. O esqueleto do ePTFE desempenha um papel importante na garantia da durabilidade mecânica em microescala e é um componente essencial no projeto de pilhas de células de combustível.

A pilha de células de combustível é envolta em uma carcaça com proteção contra entrada de contaminantes, que deve ser vedada para proteger a célula de combustível. Para isso, é utilizada uma ventilação de membrana, que permite que a carcaça respire enquanto evita que sujeira e umidade entrem nos arredores da célula de combustível.

A membrana Tetratex® da Donaldson oferece uma solução durável e respirável para carcaças de células de combustível. Pode ser integrada diretamente na carcaça para criar conjuntos de ventilação que atendam aos requisitos específicos da aplicação, fornecendo proteção e ventilação para as pilhas de células de combustível.

A umidade da membrana da célula de combustível é um fator vital na manutenção das condições operacionais ideais do ionômero na célula de combustível. As células de combustível requerem um nível alto e estável de umidade no suprimento de ar para que funcionem de maneira eficiente. 

O umidificador é responsável por transferir a umidade dos gases de exaustão para o fluxo de ar de entrada antes de entrar na célula de combustível, garantindo que a célula de combustível tenha o nível correto de umidade para operar da melhor forma.

O arrefecedor usado em uma célula de combustível com membrana de troca de prótons (PEM) desempenha papel vital na regulação da temperatura da célula de combustível e na remoção do calor residual. Para garantir um desempenho ideal, é necessário que o arrefecedor tenha uma constante dielétrica baixa e permaneça não condutor.

Com o tempo, os íons dos materiais usados nas placas bipolares, radiadores e todos os componentes do circuito de refrigeração podem migrar para o arrefecedor e aumentar a condutividade elétrica.  Para neutralizar isso, o arrefecedor é passado sobre uma resina de troca iônica que captura os referidos íons, garantindo que o arrefecedor permaneça eletricamente não condutor.
 
Além disso, para evitar que partículas grandes obstruam os canais nas placas bipolares, uma tela é integrada na mesma carcaça.