Two white hydrogen pipelines

Hidrógeno

El hidrógeno es considerado uno de los principales factores que contribuyen a lograr la transición energética, especialmente en sectores y aplicaciones difíciles de electrificar (p. ej., producción de productos químicos y de acero, transporte de larga distancia y navegación).

Las aplicaciones de hidrógeno se enfrentan a condiciones muy difíciles  

El hidrógeno es más importante por su potencial para ser sostenible debido a que después de la combustión forma agua en lugar de gases de escape nocivos. Puede ser una de las formas de energía más limpias del mercado.

Sin embargo, las aplicaciones de hidrógeno se enfrentan a condiciones difíciles. Estos incluyen niveles de presión de hasta 1000 bar, temperaturas extremas de -253°C (hidrógeno líquido) hasta de 650°C - 950°C (electrolizador de óxido sólido y celdas energéticas), así como un riesgo inherente de explosión. Esto se debe a que el hidrógeno tiene una energía de ignición muy baja y un rango de inflamabilidad significativamente más amplio en comparación con otros combustibles como el metano, el propano y la gasolina.

Además, como este elemento es tan ligero, ocupa un gran volumen a temperaturas y presiones normales. Por lo tanto, para transportar eficientemente el hidrógeno, se requiere que previamente se comprima o licúe.

Nuevos desarrollos en la cadena de suministro del hidrógeno desde el origen hasta el uso final 

Aunque el hidrógeno se ha utilizado en procesos industriales de refinado durante décadas, existen multitud de nuevas posibilidades de aplicación, como la generación de hidrógeno verde mediante electrólisis de agua, la conversión en combustibles sintéticos y el uso en vehículos eléctricos con celda energética.

Estas aplicaciones requerirán sistemas y tecnologías completamente nuevos, así como materiales y componentes confiables que cumplan con los requisitos de diseño. Cuando se implementan en campos como la movilidad o el suministro de electricidad residencial, los sensores se utilizan ampliamente para supervisar la seguridad de todo el sistema, incluido el depósito de hidrógeno. La robustez, la seguridad y la duración de los componentes del sensor son vitales para evitar accidentes graves. Las carcasas y los sellos herméticos al gas del sensor pueden ayudar a proporcionar la protección necesaria.
Diagrama de la cadena de suministro de la industria del hidrógeno

Cadena de valor del hidrógeno (ilustración)

Seguridad y confiabilidad en la cadena de valor del hidrógeno

Vea cómo el vidrio especial SCHOTT puede mejorar la seguridad y la eficiencia a lo largo de la cadena de valor del hidrógeno. 

Tecnología diseñada para mejorar la seguridad y la eficiencia 

Como proveedor líder mundial de dispositivos de paso y componentes herméticos innovadores, SCHOTT ayuda a mejorar la eficiencia y la seguridad a lo largo de toda la cadena de valor del hidrógeno, desde la generación, la conversión, el transporte y el almacenamiento, hasta el uso del hidrógeno en aplicaciones de movilidad y estacionarias. SCHOTT ofrece componentes herméticos como dispositivos de paso necesarios para transmitir energía o datos valiosos e información proporcionada por los sensores, acceso óptico hermético para la monitorización del proceso y materiales de sellado para aplicaciones de hidrógeno.

Generación

Los vidrios de sellado SCHOTT crean un sellado hermético en pilas de celdas electrolizadoras de óxido sólido (SOEC). De este modo, permiten la combinación segura y estable de múltiples celdas en un conjunto de celdas de alto rendimiento a temperaturas de entre 650°C y 950°C. Como material de sellado, el vidrio no solo ofrece una excelente hermeticidad y una resistencia a temperaturas muy altas, sino también una estabilidad química excepcional y una mayor resistencia eléctrica a temperaturas de operación. SCHOTT ofrece una gran variedad de vidrios de alta pureza con una reproducibilidad óptima gracias a sus instalaciones especializadas de fusión y esmerilado.

El poder del vidrio utilizado como materiales de sellado

Generación y conversión

Los componentes de la tecnología analítica de procesos (PAT)  ViewPort® son dispositivos de paso de sensores ópticos herméticos al gas que actúan como receptáculos para sondas Raman o fluorescentes. Están equipados con ventanas ópticas de alta precisión selladas herméticamente y se pueden conectar de forma segura a puertos estándar (por ejemplo, Ingold, PG13.5). Al hacer posible el monitoreo en sitio o en línea, los componentes ViewPort® permiten aumentar el rendimiento y el control y la automatización de los procesos en tiempo real en aplicaciones de reactores Power-to-X (bio) o reactores de pirólisis.

Un científico utiliza un espectrómetro para monitorear el reactor mediante acceso óptico SCHOTT ViewPortTM

Transporte y almacenamiento

Los dispositivos de paso de SCHOTT para aplicaciones de hidrógeno líquido y comprimido facilitan el suministro seguro y a prueba de explosiones de energía eléctrica, el control y la instrumentación de señales para, por ejemplo, expansores, compresores y bombas sumergidas. A diferencia de los productos basados en polímeros, los dispositivos de paso Eternaloc® de SCHOTT están sellados herméticamente utilizando únicamente materiales inorgánicos que no envejecen, por lo que no requieren mantenimiento incluso después de muchos años de uso.

SCHOTT cuenta con varias décadas de experiencia en gases criogénicos. Desde 1985, los dispositivos de paso Eternaloc® esenciales para la seguridad han demostrado su confiabilidad en miles de aplicaciones de gas licuado en todo el mundo. Soportan presiones extremadamente altas y choques térmicos, y permanecen absolutamente herméticos, incluso en caso de accidente. También cumplen con numerosos requisitos a prueba de explosiones, como ATEX e IECEx.

Bomba sumergida en un entorno criogénico

Uso final

Para su uso en movilidad, SCHOTT ofrece una amplia gama de dispositivos de paso y paquetes de sensores verdaderamente herméticos especialmente adecuados para aplicaciones en entornos adversos. Gracias a su excelente presión, temperatura, resistencia a la corrosión y riesgo mínimo de cortocircuitos y fugas eléctricas, ofrecen tranquilidad a largo plazo para las aplicaciones críticas para la seguridad o el rendimiento.

Las carcasas selladas de vidrio a metal de SCHOTT se han utilizado durante décadas para proteger de manera confiable los componentes electrónicos y sensores automotrices sensibles, como los sensores de temperatura, de presión, gas y fluidos. En el área del hidrógeno, los dispositivos de paso de vidrio a metal de SCHOTT ya se utilizan para sensores de temperatura en el interior del depósito en vehículos de celda de combustible (FCV).

Para uso estacionario, los vidrios de sellado SCHOTT tienen un historial comprobado en pilas de combustible de óxido sólido (SOFC) desde la década de 1990. Las aplicaciones finales para nuestra gama de vidrios de sellado van desde sistemas de generación de energía descentralizados hasta cruceros con celdas de combustible.

Serie de empaques herméticos y dispositivos de paso para sensores automotrices
Empaques herméticos y materiales de sellado SCHOTT para la generación de H₂