Měřicí technologie zajišťuje vodíkové procesy

Publikováno: 1.8.2024

Vodík je klíčovým prvkem pro ekologičtější ekonomiku. Snad žádná jiná oblast světové ekonomiky nezažívá v současnosti takový rozvoj a dynamiku. Výzkum, zkoušky a testy probíhají po celém světě. Bez ohledu na to, která technologie nakonec převládne, jedno je jisté: Spolehlivá měřicí technika je ve vodíkových procesech nezbytná. Měřicí přístroje VEGA již nyní významně přispívají k bezpečnému zacházení s vodíkem.

Produktoví manažeři společnosti VEGA Stefan Kaspar a Robin Müller v tomto rozhovoru hovoří o nejdůležitějších aspektech vodíku, zdůrazňují mnoho možností použití senzorů pro měření hladiny, spínání a tlaku a vyhlížejí vzrušující budoucnost.

Vodík je považován za rozhodující faktor při energetickém přechodu. Proč?

Robin Müller:
Vodík je úžasný prvek. Pokud se vyrábí pomocí elektřiny z obnovitelných zdrojů energie, jedná se o ekologický zdroj energie. Při uvolňování této energie vzniká pouze "odpadní produkt", kterým je voda - žádné emise škodlivé pro životní prostředí. Celý životní cyklus vodíku - od výroby až po spotřebu - je zcela neutrální z hlediska emisí CO2. Z tohoto důvodu má vodík obrovský potenciál.

Stefan Kaspar:
Vodík se používá již dlouhou dobu. Například v chemickém průmyslu se již mnoho let používá jako prekurzor i meziprodukt. Doposud se vyráběl převážně parním reformingem fosilních paliv, například zemního plynu - proto se mu říká šedý vodík, protože při něm vzniká také velké množství CO2. V rámci ochrany klimatu však nabývá na významu právě zelený vodík, vyráběný pomocí obnovitelných zdrojů energie. Mohl by výrazně snížit CO2 stopu energeticky náročných procesů, jaké se vyskytují například v ocelárnách nebo rafineriích.

Jakou roli hraje spolehlivá měřicí technika při manipulaci s vodíkem?

Robin Müller:
Zelený vodík je extrémně drahý, protože jeho výroba je stále poměrně nákladná. Proto je nesmírně důležité, aby procesy probíhaly efektivně, bezpečně a především bez úniku vodíku. Od výroby přes přepravu až po využití pomáhá měřicí technika zajistit, aby se ztrácelo co nejméně tohoto cenného nosiče energie.

Kde přesně se ve vodíkových procesech používá měřicí technika?

Stefan Kaspar:
Senzory hladiny a tlaku zajišťují bezpečné a efektivní procesy v celém vodíkovém řetězci. Dobrým příkladem je alkalický elektrolyzér, kde je vyžadováno přesné měření na mnoha místech. Spolehlivé údaje o hladině a tlaku jsou potřeba prakticky všude - ve skladovacích nádržích pro elektrolyt, v potrubích pro vodu a kyslík, v kompresoru a nakonec v meziskladu, kde je vodík přítomen v plynné formě.

Robin Müller:
Naše měřicí technika má zásadní význam pro efektivitu vodíkových procesů, ať už se jedná o spínání nebo monitorování hladiny, diferenčního tlaku nebo prostého snímání tlaku.

Jaké další výzvy představuje vodík?

Robin Müller:
Difuze je samozřejmě u vodíku vždy problémem. Křehkost vodíku je také něco, co je třeba vzít v úvahu, zejména při vysokých tlacích a teplotách. Naše přístrojové vybavení je navrženo pro obojí - díky odolné nerezové oceli, jako je 316L, a difúzně těsným vysokotlakým armaturám splňují senzory speciální požadavky a jsou dlouhodobě velmi stabilní.

Stefan Kaspar:
Nabízíme také naše kovové tlakoměry se zlatým a zlato-rhodiovým povlakem. Neexistuje lepší ochrana proti difúzi.

Jak přesně splňují senzory VEGA tyto vysoké požadavky?

Stefan Kaspar:
Naše měřicí technika musí být schopna zvládnout všechny tyto výzvy. A zvládá to - skvěle! Radarové senzory VEGAFLEX a VEGAPULS 6X jsou mimo jiné velmi žádané pro měření hladiny ve vodíkových aplikacích. Měří také média s nízkou dielektrickou konstantou a snadno se čistí. To je důležité zejména tam, kde se senzory používají v kyslíkové atmosféře, například v elektrolyzérech. Splňují běžné světové normy ASTM G93 a EIGA 33/18.

Robin Müller:
Pro měření tlaku se v závislosti na aplikaci používají různé přístroje. Dva příklady: VEGABAR 83 se suchou tenzometrickou měřicí buňkou zajišťuje dlouhodobě stabilní měření při vysokých procesních tlacích až do 1000 bar. VEGABAR 82 s bezolejovou keramickou měřicí buňkou odolává i agresivním médiím, jako je hydroxid draselný, a díky své vysoké přetížitelnosti je tím pravým senzorem pro mnoho procesů při výrobě vodíku.

V souvislosti s vodíkem se vždy hovoří o bezpečnosti. Proč tomu tak je?

Stefan Kaspar:
Vodík a kyslík mohou společně vytvořit výbušnou směs. Výroba a přeprava vodíku jsou však mnohem méně nebezpečné, než si lidé obecně myslí. Elektrolyzéry jsou vybaveny systémy odvádění vzduchu, které vodík - pokud by náhodou unikl - odvádějí do venkovního prostředí, takže výbušná koncentrace vodíku a kyslíku vůbec nevznikne. Přesto: Bezpečnost je při manipulaci s vodíkem nejvyšší prioritou. Naše snímače pro tyto aplikace proto mají kvalifikaci Ex a SIL.

Jaké trendy můžeme očekávat v nadcházejících letech?

Stefan Kaspar:
V současné době probíhá mnoho zajímavých projektů a teprve se ukáže, které technologie nakonec převládnou. V popředí stojí odvětví a průmyslové obory, které již s vodíkem pracují, jako je chemický a ocelářský průmysl. Mnoho společností v současné době staví vlastní elektrolyzéry, aby získaly první zkušenosti - v současné době však mohou pokrýt jen malou část poptávky. V mnoha zemích světa existují také národní dotační programy. Bude zajímavé sledovat, jaký vývoj nastane v odvětvích, kde se vodík zatím příliš nevyužívá - například v dopravě. Vodík má velký potenciál jako pohonná hmota pro těžká nákladní vozidla nebo vlaky.

Robin Müller:
V oblasti vodíkového hospodářství stále existuje mnoho otázek týkajících se mezinárodních dodavatelských řetězců. Jak se vodík vyrobený v zemích s velkým množstvím obnovitelné energie z větru nebo slunce dostane do jiných částí světa? Bude se pro přepravu zkapalňovat, nebo se nejprve přemění na čpavek, e-paliva nebo metanol? Odpovědi na tyto otázky budeme znát možná až za deset až dvacet let. Jedna věc je však jistá již nyní: Naše měřicí technologie je pro toto odvětví jako stvořená.

 

Zpět na zajímavosti