Visão geral
As células a combustível de hidrogênio representam uma opção emergente para a geração de energia, já que o mercado de motores procura reduzir sua dependência da energia à base de carbono.
Embora as células de combustível já estejam em cena há algum tempo, a confluência das mudanças regulatórias, os avanços tecnológicos e a busca pela redução de emissões estimularam um maior desenvolvimento das células de combustível como uma opção viável de energia limpa. Embora não haja aplicações “padrão” no momento, os engenheiros e especialistas em materiais avançados da Donaldson têm colaborado com OEMs e fornecedores diretos e indiretos há mais de 20 anos para desenvolver aplicações personalizadas de células de combustível.
Nossa experiência em filtragem de admissão de ar, membranas de troca de prótons e soluções de ventilação proporciona a flexibilidade, inovação e suporte crítico necessários para resolver desafios complexos de filtragem. É isso que a Donaldson vem fazendo há mais de 100 anos. Temos a satisfação de colocar nossa experiência e conhecimento para trabalhar para você
Admissão de ar
Admissão de ar da célula de combustível
O desafio: As células de combustível têm necessidades muito especializadas de ar limpo. Tanto as partículas como os contaminantes químicos podem degradar significativamente o desempenho e a vida útil das células de combustível, o que faz com que seja extremamente importante que os contaminantes sejam removidos do ar que as células utilizam.
Donaldson Solutions
Além de filtrar a poeira e outros contaminantes particulados do fluxo de ar (requisitos semelhantes aos de motores de combustão interna), o uso de uma camada de carbono para a captura da contaminação química permite que a célula de combustível funcione efetivamente.
A Donaldson oferece soluções sob medida que incorporam elementos filtrantes de alta eficiência e camadas de carbono para tratar efetivamente as fontes de contaminação das células de combustível.
Filtragem de partículas
A Donaldson utiliza uma série de elementos filtrantes patenteados, incluindo nossa comprovada tecnologia Ultra-Web®, para projetar a melhor solução para sua aplicação, proporcionando ar limpo e longa vida útil do filtro que ofereça retorno do investimento.
Filtragem química
As opções de elemento filtrante personalizado da Donaldson incluem a filtragem eficaz de:
- Dióxido de enxofre (SO₂)
- Tolueno (C6H5CH3) – representante de VOC (compostos orgânicos voláteis)
- Butano (C4H10) –- representante de VOC
- Espécies de siloxano
Para remoção de íons ou filtragem de contaminantes químicos adicionais, como amônia (NH3), sulfeto de hidrogênio (H₂S), dióxido de nitrogênio (NO₂), entre em contato conosco.
A vantagem da Donaldson
Como líder mundial em soluções inovadoras de filtragem de motores, a Donaldson tem mais de 105 anos de experiência em filtragem e mais de 20 anos de experiência no desenvolvimento e produção de limpadores e filtros de ar que oferecem especificamente esse duplo nível de proteção para células de combustível.
Podemos incorporar estes sistemas em nossos comprovados filtros de ar de um ou vários estágios, ou eles podem ser integrados em sistemas patenteados projetados para OEM ou fornecedores diretos ou indiretos, personalizados para atender a suas especificações precisas.
Membranas
Membranas de troca de prótons
O desafio: A fim de reduzir o custo total das células de combustível, os OEMs estão exigindo pilhas de células de combustível de tamanho menor. Quanto menor a pilha, menor o custo da célula e suas baterias e sistemas de refrigeração relacionados.
As membranas de troca de prótons dentro das células combustíveis permitem que apenas íons positivos passem dos ânodos aos cátodos, gerando energia elétrica no processo. Embora a durabilidade dependa em parte da espessura dessas membranas, são necessárias membranas menores e mais finas para reduzir o peso e o custo da célula de combustível.
As membranas expandidas de politetrafluoroetileno (ePTFE) são utilizadas como reforço estrutural no interior da membrana de troca de prótons e precisam equilibrar a durabilidade mecânica com a densidade atual. Como resultado, a potência e a eficiência da célula de combustível são otimizadas. Geralmente, as membranas mais finas resultam em densidades de corrente mais altas (por exemplo, mais potência), mas podem sacrificar a durabilidade mecânica.
Donaldson Solutions
Ao oferecer várias opções de ePTFE para atender uma série de especificações e aplicações, a Donaldson disponibiliza aos OEMs e fornecedores diretos e indiretos:
- Membranas finas que atendam aos requisitos para alta densidade de corrente, mantendo a durabilidade mecânica da bateria
- Redução do tamanho e do peso da bateria
- Durabilidade mecânica excepcional e alta resistência para uma longa vida útil
- Desempenho consistente e confiável
- Flexibilidade para especificar a membrana de ePTFE independente do revestimento, permitindo aos OEMs escolher a solução ideal de membrana/revestimento, em vez de uma solução pré-definida (não otimizada)
A vantagem da Donaldson
O extenso portfólio de membranas da Donaldson evoluiu ao longo de décadas de pesquisa e desenvolvimento, continuando a atender aos rigorosos requisitos de desempenho do setor, ao mesmo tempo em que atende aos pedidos dos OEM de redução do tamanho da bateria.
Ventilações
Células de combustível e ventilações de bateria
O desafio: Os compartimentos de células de combustível precisam ser ventilados. Isso proporciona equalização contínua da pressão e ventilação adequada ao mesmo tempo em que evita a entrada de água e contaminantes.
Donaldson Solutions
Ventilações de células de combustível
Embora os compartimentos das células de combustível precisem ser selados, as pilhas de células também precisam ser ventiladas para equalizar a pressão interna e a ambiente. A experiência da Donaldson em membranas ePTFE e tecnologias de ventilação de gabinete fornecem soluções para ajudar a equalizar a pressão dentro da pilha, ao mesmo tempo em que ajuda a manter a água e outros contaminantes ambientais afastados.
A membrana Tetratex® ePTFE de propriedade da Donaldson combina durabilidade e respirabilidade em um único pacote. Essa membrana de ePTFE também pode ser integrada diretamente ao invólucro para criar conjuntos de ventilação que atendam aos requisitos específicos da aplicação.
Ventilações de bateria de duplo estágio
Com o aumento do segmento de veículos elétricos, híbridos e movidos a células a combustível de hidrogênio, as baterias de íons de lítio desempenham um papel cada vez mais importante no mundo dos equipamentos automotivos e de aplicações pesadas. Com equipamentos alimentados por células de combustível, as baterias de íons de lítio são usadas para capturar e armazenar a energia elétrica gerada e fornecer essa energia aos sistemas de acionamento.
A ventilação de bateria de duplo estágio da Donaldson provou ser eficaz para atender às necessidades críticas dos conjuntos de baterias automotivas/para aplicações pesadas. A primeira etapa equaliza a pressão enquanto evita a entrada de água e contaminantes. A ventilação da segunda etapa abre totalmente em caso de pressão rápida e acúmulo de calor para permitir a saída de gases em expansão, evitando deformações no compartimento do conjunto de baterias.
Oferecemos uma série de ventilações padrão para uma ampla gama de aplicações.
A vantagem da Donaldson
A Donaldson tem décadas de experiência no desenvolvimento de elementos eficazes e eficientes de filtragem e ventilação para uma variedade de OEMs e fornecedores diretos e indiretos.
Nossas soluções comprovadas para filtragem de ar de admissão de cátodos, membranas de ePTFE e ventilação de baterias e células de combustível são respaldadas por tecnologia proprietária de classe mundial e anos de experiência em engenharia.
Resumo: Avalie suas necessidades
A tecnologia das células de combustível está se desenvolvendo rapidamente e estes são tempos realmente empolgantes. Adoraríamos ter a oportunidade de compartilhar mais sobre como aplicamos nossa experiência e tecnologias de filtragem para ajudar a resolver os novos desafios que você encontra. Se você desejar falar com um de nossos especialistas em engenharia de filtragem, clique no botão Entre em contato conosco nesta página e envie uma solicitação para mais informações ou suporte.
Soluções de células de combustível Donaldson
A Donaldson oferece experiência e recursos para fornecedores e fabricantes de células de combustível de hidrogênio — incluindo filtragem de entrada de ar, tecnologia de membrana e ventilação de célula de combustível e bateria.
