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Resumen
Las celdas de combustible de hidrógeno representan una opción emergente para la generación de energía, ya que el mercado de motores busca reducir su alta dependencia de la energía basada en carbono.
Si bien las celdas de combustible han estado en escena durante algún tiempo, la confluencia de cambios normativos, los avances tecnológicos y el objetivo de reducir las emisiones han estimulado un mayor desarrollo de las celdas de combustible como una opción viable de energía ecológica. Aunque no existen aplicaciones «estándar» en la actualidad, los ingenieros de Donaldson y los expertos en materiales avanzados han colaborado con fabricantes de equipos originales y proveedores de primer y segundo nivel durante más de 20 años para desarrollar aplicaciones de celdas de combustible personalizadas.
Nuestra experiencia en filtración de entrada de aire, membranas de intercambio de protones y soluciones de ventilación proporciona la flexibilidad, la innovación y el soporte crítico necesarios para resolver los complejos desafíos de filtración. Donaldson lleva trabajando en ello más de 100 años. Para nosotros, es un placer poner nuestra experiencia y conocimientos a su disposición
Entrada de aire
Entrada de aire de la celda de combustible
Desafío: Las celdas de combustible tienen necesidades muy estrictas de aire limpio. Las partículas como los contaminantes químicos pueden degradar significativamente el rendimiento y la vida útil de las celdas de combustible, por lo que es de vital importancia que los contaminantes se eliminen del aire que utilizan.
Soluciones Donaldson
Además de filtrar el polvo y otras partículas contaminantes del flujo de aire (similar a los requisitos para los motores de combustión interna), la utilización de una capa de carbono para capturar la contaminación química permite que la celda de combustible funcione de manera efectiva.
Donaldson ofrece soluciones personalizadas que incorporan medios de alta eficiencia y capas de carbono para abordar de manera efectiva las fuentes de contaminación de las celdas de combustible.
Figura 1
Filtración de partículas
Donaldson utiliza una gama de medios de filtración patentados, incluida nuestra tecnología probada Ultra-Web®, para diseñar la mejor solución para su aplicación, ofreciendo aire limpio y una mejora de la vida útil del filtro para respaldar su retorno sobre la inversión.
Filtración química
Las opciones de medios personalizados de Donaldson incluyen sistemas de filtración eficaz para:
- Dióxido de azufre (SO₂)
- Tolueno (C6H5CH3) - representativo de VOC
- Butano (C4H10) - representativo de VOC
- Especies de siloxano
Para la eliminación de iones o la filtración de contaminantes químicos adicionales, incluido el amoniaco (NH3), el sulfuro de hidrógeno (H₂S), dióxido de nitrógeno (NO₂), póngase en contacto con nosotros.
La gran ventaja de Donaldson
Como líder mundial en soluciones innovadoras de filtración de motores, Donaldson tiene más de 105 años de experiencia en filtración y más de 20 años de experiencia en el desarrollo y producción de sistemas de limpieza de aire y filtros que ofrecen específicamente este doble nivel de protección para celdas de combustible.
Podemos incorporar estos sistemas en nuestros probados filtros de aire de una o varias etapas, o podemos integrarlos en sistemas patentados diseñados por fabricantes de equipos originales o proveedores de primer y segundo nivel personalizados para cumplir con sus especificaciones precisas.
Membranas
Membranas de intercambio de protones
Desafío: Para reducir el coste total de las celdas de combustible, los fabricantes de equipos originales requieren tamaños de celdas de combustible más pequeños; cuanto más pequeña sea la celda, menor será el coste de la celda y sus baterías y sistemas de refrigeración relacionados.
Las membranas de intercambio de protones dentro de las celdas de combustible permiten que solamente pasen los iones positivos de los ánodos a los cátodos, generando energía eléctrica en el proceso. Si bien la durabilidad depende en parte del grosor de estas membranas, se requieren membranas más pequeñas y delgadas para reducir el peso y el coste de la celda de combustible.
Las membranas de politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) se utilizan como refuerzo estructural dentro de la membrana de intercambio de protones y necesitan equilibrar la durabilidad mecánica con la densidad de corriente. Como resultado, se optimizan la potencia y la eficiencia de la pila de combustible. Por lo general, las membranas más finas dan lugar a mayores densidades de corriente (por ejemplo, más potencia), pero pueden sacrificar la durabilidad mecánica.
Soluciones Donaldson
Al ofrecer múltiples opciones de ePTFE para cumplir con una variedad de especificaciones y aplicaciones, Donaldson proporciona a los fabricantes de equipos originales y proveedores de primer y segundo nivel:
- Membranas delgadas que cumplen con los requisitos de una alta densidad de corriente, manteniendo la durabilidad mecánica de la celda
- Peso y tamaño de celda reducidos
- Excelente durabilidad mecánica y alta resistencia para una larga vida útil
- Rendimiento consistente y fiable
- Flexibilidad a la hora de especificar la membrana de ePTFE independientemente del recubrimiento, lo que permite a los fabricantes de equipos originales elegir la solución de recubrimiento/membrana óptima, en lugar de una solución predeterminada (no optimizada)
La gran ventaja de Donaldson
La amplia cartera de membranas de Donaldson ha evolucionado durante décadas de investigación y desarrollo, sin dejar de cumplir con los estrictos requisitos de rendimiento de la industria, al tiempo que respalda las apelaciones de los fabricantes de equipos de originales de lograr un tamaño de celda reducido.
Sistemas de ventilación
Sistemas de ventilación para celdas de combustible y baterías
Desafío: Las carcasas de las celdas de combustible necesitan ventilación Esto proporciona una compensación de presión continua y una ventilación adecuada, al tiempo que evita la entrada de agua y contaminantes.
Soluciones Donaldson
Sistemas de ventilación para celdas de combustible
Aunque las carcasas de las celdas de combustible deben estar selladas, las pilas de celdas también deben ventilarse para igualar la presión interna y la ambiental. La experiencia de Donaldson en membranas de ePTFE y en tecnologías de ventilación de carcasas proporciona soluciones para ayudar a igualar la presión dentro de la pila, al tiempo que ayuda a mantener el agua y otros contaminantes ambientales fuera.
La membrana Tetratex® ePTFE propiedad de Donaldson combina la durabilidad y la transpirabilidad en un solo paquete. Esta membrana de ePTFE también puede integrarse directamente en la carcasa para crear conjuntos de ventilación que cumplan los requisitos específicos de la aplicación.
Sistemas de ventilación de batería de doble etapa
Con el auge de los vehículos eléctricos, híbridos y con celdas de combustible de hidrógeno, las baterías de iones de litio desempeñan un papel cada vez más crítico en el mundo de la automoción y los equipos pesados. En el caso los equipos que funcionan con celdas de combustible, las baterías de iones de litio se utilizan para capturar y almacenar la energía eléctrica generada y entregar esa energía a los sistemas de propulsión.
La ventilación de batería de explosión de doble etapa de Donaldson ha demostrado ser eficaz para satisfacer las necesidades críticas de los paquetes de baterías de automoción y servicio pesado. La primera etapa nivela la presión mientras previene la entrada de agua y contaminantes. La ventilación de la segunda etapa se abre completamente en el caso de una rápida acumulación de presión y calor para permitir que los gases en expansión puedan salir, evitando la deformación de la carcasa del paquete de baterías.
Ofrecemos una serie de sistemas de ventilación estándar para una amplia gama de aplicaciones.
La gran ventaja de Donaldson
Donaldson tiene décadas de experiencia en el desarrollo de medios de ventilación y filtración eficaces y eficientes para una variedad de fabricantes de equipos originales y proveedores de primer y segundo nivel.
Nuestras soluciones probadas para la filtración de aire de admisión de cátodos, membranas de ePTFE y ventilación de baterías y celdas de combustible están respaldadas por tecnología patentada de clase mundial y años de experiencia en ingeniería.
Resumen: Evalúe sus necesidades
La tecnología de celdas de combustible se está desarrollando con gran rapidez, y nos encontramos en un momento realmente emocionante. Nos encantaría tener la oportunidad de proporcionarle más información sobre cómo hemos aplicado nuestra experiencia y tecnologías de filtración para ayudarle a resolver los nuevos desafíos a los que enfrenta. Si desea hablar con uno de nuestros expertos en ingeniería de filtración, haga clic en el botón Contacto en esta página y envíe una solicitud para obtener más información o asistencia.
Soluciones de pilas de combustible de Donaldson
Donaldson ofrece experiencia y capacidades para los proveedores y fabricantes de pilas de combustible de hidrógeno, incluyendo la filtración de la entrada de aire, la tecnología de membrana y los respiraderos de las pilas de combustible y las baterías.
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