Pureza del hidrógeno o calidad del hidrógeno es un término para describir la falta de impurezas en el hidrógeno como gas combustible . El requisito de pureza varía con la aplicación, por ejemplo, un H 2 ICE puede tolerar una baja pureza de hidrógeno cuando una celda de combustible de hidrógeno requiere una alta pureza de hidrógeno para evitar el envenenamiento del catalizador . [1]
Requisitos de pureza del hidrógeno para pilas de combustible
En la primera generación de pilas de combustible, los catalizadores como el paladio , el rutenio y el platino se utilizan en combinación con la producción de hidrógeno a partir de hidrocarburos, lo que da como resultado una degradación del rendimiento.
El envenenamiento del catalizador inducido por algunas impurezas como el monóxido de carbono , el ácido fórmico o el formaldehído se puede revertir con una corriente de hidrógeno de alta pureza. La presencia de otras impurezas como el azufre puede conducir a la degradación permanente de las pilas de combustible [2] . El tipo de impurezas y su nivel depende de la H 2 proceso de producción (por ejemplo, el metano reformado con vapor, electrólisis), pero las impurezas se puede introducir también debido al transporte, la limpieza de la estación de reabastecimiento, fugas o mantenimiento.
En Europa, la Directiva 2014/94 / UE [3] sobre el despliegue de infraestructura de combustibles alternativos establece que la pureza del hidrógeno dispensado por los puntos de repostaje de hidrógeno debe cumplir con las especificaciones técnicas incluidas en la norma ISO 14687-2. ISO 14687-2 [4] especifica niveles máximos de impurezas para partículas y varias impurezas gaseosas. Para muchos compuestos, los valores límite son muy bajos, incluido el azufre total (4 nmol / mol) o el monóxido de carbono (200 nmol / mol). Los límites menos estrictos son para el helio (300 μmol / mol) y el nitrógeno / argón total (300 μmol / mol). La suma de las impurezas debe ser inferior a 300 mol / mol (por ejemplo, H 2 pureza es 99,97%).
Métodos analíticos para el análisis de la pureza del hidrógeno.
Dado que los valores límite para muchas impurezas son muy bajos, esto impone estrictas exigencias a la sensibilidad de los métodos analíticos. Además, la alta reactividad de algunas impurezas requiere el uso de sistemas analíticos y de muestreo debidamente pasivados. Ahora se necesita una combinación de diferentes instrumentos (por ejemplo, cromatografía de gases, espectroscopía infrarroja y espectroscopía de masas) para cubrir todos los componentes enumerados en ISO 14687-2. Actualmente, varios esfuerzos de investigación están dirigidas a abordar los problemas existentes centradas en nuevos métodos analíticos, evaluaciones de riesgo de múltiples componentes para limitar el número de impurezas que deben ser analizadas (por ejemplo, mediante el uso de información de la H 2 proceso de producción) y sentar las bases metrológico para H 2 análisis de pureza (, [5] [6] [7] ).
Ver también
Referencias
- ^ 2007-DOE-Calidad del combustible de hidrógeno
- ^ X. Cheng, Z. Shi, N. Glass, L. Zhang, J. Zhang, D. Song, Z.-S. Liu, H. Wang y J. Shen (2007). "Una revisión de la contaminación de la pila de combustible de hidrógeno PEM: impactos, mecanismos y mitigación". Revista de fuentes de energía . 165 (2): 739–756. doi : 10.1016 / j.jpowsour.2006.12.012 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ "Directiva 2014/94 / UE sobre el despliegue de estructura de combustibles alternativos" . Consultado el 15 de agosto de 2018 .
- ^ "ISO 14687-2: 2012" . Consultado el 15 de agosto de 2018 .
- ^ "Proyecto de hidrógeno EMPIR" . Consultado el 15 de agosto de 2018 .
- ^ "Taller de Hycora" (PDF) . Consultado el 15 de agosto de 2018 .
- ^ "Evaluación de riesgos de impurezas ISO 14687-2" . Consultado el 15 de agosto de 2018 .