Hidrogênio - principal vetor de energia para atingir metas de descarbonização
Como garantir a qualidade e a conformidade regulamentar ao longo da cadeia de valor do hidrogênio
Na transição para uma economia de zero emissões, o hidrogênio está emergindo como uma promissora fonte de energia para reduzir as emissões de carbono na indústria de petróleo e gás natural. O hidrogênio apresenta desafios para o transporte, armazenamento e uso, portanto, é essencial uma consultoria especializada sobre medições precisas e confiáveis. Nosso portfólio permite uma operação segura com desempenho ideal enquanto oferece conformidade regulamentar e ambiental com rastreabilidade e documentação.
USD 80 billion
average annual global investment in H2 infrastructure to increase tenfold by 2050 (IEA)
É importante que uma instrumentação de medição altamente confiável seja usada em toda a cadeia de valor do hidrogênio, desde a produção até o uso final. Para garantir transações e prestação de contas justas, os medidores Coriolis devem medir com precisão a quantidade de hidrogênio transferida. Para cumprir com as normas de qualidade, a medição da qualidade do hidrogênio também desempenha um papel fundamental. A Endress+Hauser oferece a instrumentação e as soluções mais adequadas para a produção de hidrogênio, bem como para unidades de liquefação.
Amplo portfólio: equipamentos de medição de alto desempenho de um único fornecedor
Somos únicos no fornecimento de medições precisas e confiáveis de qualidade, quantidade e composição
Protocolos de comunicação de última geração disponíveis em todos os pontos de medição para uma integração perfeita
Fácil instalação e comissionamento: O monitoramento de saúde da Heartbeat Technology da Endress+Hauser permite uma operação sem manutenção
Os dados são verificados, seguros e aprovados para transferência de custódia
Applications
Conformidade da qualidade do hidrogênio na saída do eletrolisador
O hidrogênio verde pode ser produzido por plantas de eletrólise alimentadas por fontes de energia renováveis, como parques solares ou eólicos, e se tornar uma forma de armazenar quantidades significativas de energia que podem ser recuperadas sob demanda. A eletrólise é o processo que utiliza a eletricidade para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio deve atender a altos padrões de qualidade, dependendo do método de transporte e do uso final, especialmente em células de combustível (ISO 14687:2019).
Nosso conhecimento em campo
Tecnologias ópticas para medições de umidade (H2O) e oxigênio (O2) oferecem uma operação livre de manutenção devido à sua robustez e confiabilidade inerentes. Os medidores de análise óptica da Endress+Hauser oferecem os seguintes benefícios:
Tempos de resposta muito rápidos para identificar as impurezas do processo
Sem peças móveis, sem eletrólitos e com lente óptica de longa duração e, consequentemente, baixa manutenção
Uma construção muito confiável usando elementos sensores de estado sólido significa um tempo em atividade extremamente alto
Fácil de instalar e comissionar, com o monitoramento de saúde Heartbeat Technology que permite uma operação sem manutenção durante anos
O hidrogênio pode ser transportado usando a infraestrutura de gás natural existente, dependendo dos dutos. Cada quantidade incremental de hidrogênio injetada em um sistema ou gasoduto de gás natural reduz um pouco a quantidade de metano e, portanto, de CO₂. As porcentagens de injeção podem variar de 10 a 20%, de acordo com os regulamentos. Contar com uma tecnologia precisa de medição de vazão e composição é fundamental para garantir a quantidade e a qualidade das misturas.
Nosso conhecimento em campo
Usando os medidores de vazão Coriolis da Endress+Hauser, é fácil medir com alta precisão, estabilidade e, principalmente, controlar adequadamente a vazão de hidrogênio na rede de gás natural. Para determinar a proporção final da mistura, você pode contar com a espectroscopia Raman , que mede a composição completa do gás, lidando de forma confiável com muitos dos componentes de gás natural comumente medidos.
Medições seguras da composição com espectroscopia Raman: com disponibilidade de até quatro canais e comprimentos de fibra óptica de até 150 m, um analisador Raman também pode monitorar a composição do hidrogênio por uma longa extensão do duto após a injeção
Medição inline para maior segurança do operador e tempos de resposta rápidos: a sonda fica localizada de forma remota em relação ao analisador, de modo que nenhuma amostra é transportada para o analisador
Os medidores de vazão Coriolis são capazes de realizar medições multivariáveis em fluxos de gás, incluindo vazão mássica, densidade, temperatura e vazão volumétrica corrigida
Medição da qualidade da água para a produção de hidrogênio verde
O processo de eletrólise requer água ultrapura. Para produzir 1 kg de hidrogênio, são usados 9 kg de água ultrapura, o que significa cerca de 30 kg de água do mar. A água que não atende aos requisitos de qualidade pode afetar o bom funcionamento do eletrolisador, aumentando assim o OPEX. A condutividade é o principal parâmetro de qualidade. Ela é geralmente limitada a <1 μS/cm para eletrolisadores alcalinos e <0,1 μS/cm para eletrolisadores PEM.
Nosso conhecimento em campo
A água do mar é uma fonte vital, considerando a escassez de água doce em algumas partes do mundo. Consequentemente, são necessárias etapas distintas de tratamento para atingir a pureza da água necessária para a operação do eletrolisador. A qualidade da água de alimentação fornecida à membrana de osmose reversa (RO) precisa ser monitorada de perto para controlar a eficiência, acionar a limpeza ou a regeneração e garantir a qualidade adequada da água. A Endress+Hauser oferece uma ampla variedade de sensores e analisadores para monitorar esses processos.
Para eletrólise alcalina, o pH é usado para manter a solução eletrolítica cáustica; a Tecnologia Memosens 2.0 de última geração garante uma operação confiável e longa vida útil
Em usinas de hidrogênio em escala industrial, o monitoramento preciso da contaminação orgânica (COT) ou de impurezas como silicato e sódio da água de alimentação para o eletrolisador torna-se cada vez mais importante
LOHC - uma forma fácil de distribuir e armazenar hidrogênio
Os Líquidos Orgânicos Portadores de Hidrogênio (LOHC) são compostos orgânicos que absorvem e liberam hidrogênio através de reações químicas. Os LOHC são considerados um método viável para armazenar e transportar hidrogênio por longas distâncias usando a infraestrutura existente.
Nosso conhecimento em campo
Durante a hidrogenação e a desidrogenação, ocorrem altas temperaturas. Diversos pontos-chave de medição são essenciais para o monitoramento e o controle da reação. A Endress+Hauser ajuda você a garantir a eficiência do processo, a segurança e a qualidade do produto.
Amplo portfólio de produtos, serviços e soluções
Medidores de vazão Coriolis, térmicos e Vortex com verificação online e in-situ, otimizando os processos de hidrogenação
Tecnologia de deslocador servo operado para tancagem de hidrogênio líquido
O armazenamento de hidrogênio na forma líquida é um processo criogênico e, portanto, apresenta desafios para a medição do inventário devido às temperaturas extremas de -253°C (-423,4°F), gás de ebulição e pressão de vapor. Para garantir a operação segura do tanque e um inventário preciso, medidores de nível confiáveis e medidores independentes para alarme para transbordo são essenciais.
Nosso conhecimento em campo
Os medidores servo da Endress+Hauser fornecem um método de contato para medir o nível exato do líquido. Esse método e essa tecnologia de medição não são influenciados pela pressão de vapor e pela temperatura, proporcionando assim uma medição segura, confiável e precisa do nível e da densidade do hidrogênio líquido.
Segurança aprimorada através da medição confiável e precisa do nível e da densidade do hidrogênio líquido
A reforma a vapor do metano (SMR) é o processo mais usado para produzir hidrogênio nas refinarias. Os desafios do processo incluem altas temperaturas, a presença de um catalisador e a necessidade de controlar o processo com variações mínimas. A produção de hidrogênio azul envolve SMR com captura de carbono na cadeia de processos.
Nosso conhecimento em campo
O portfólio da Endress+Hauser o ajuda a otimizar a eficiência do seu processo de reforma e a reduzir as emissões de gases do efeito estufa. A espectroscopia Raman oferece diversos benefícios importantes para melhorar a eficiência do processo de SMR e reduzir as emissões:
Medição simultânea da admissão de gás natural e gás de síntese, incluindo H2, para otimização de SMR
Medição na derivação de amostras, eliminando linhas de transferência de amostras aquecidas
Eliminação dos gases de arraste usados nas abordagens tradicionais
Eliminação da queima de gás por meio da análise não destrutiva em alta pressão, permitindo que o gás medido seja devolvido ao processo
O hidrogênio permite a descarbonização, a integração de energias renováveis e a mobilidade com emissão zero. Sua limpeza e aplicabilidade multissetorial proporcionam uma abordagem holística da energia limpa. A demanda global vem das refinarias, da produção de amônia e de outras indústrias. As fontes de produção de hidrogênio incluem combustíveis fósseis, processos industriais, biomassa e energias renováveis. Ele é classificado como cinza, azul ou verde com base em sua fonte e transportado através de dutos, caminhões ou navios na fase gasosa ou líquida (LH2).
Garantir a medição precisa durante a produção, transporte e armazenamento é de extrema importância para assegurar a eficiência e a confiabilidade em toda a cadeia de suprimento de hidrogênio.
A Messer produz hidrogênio em um reformador a vapor. A instalação conta com um grande número de equipamentos de proteção e segurança em que os valores de pressão cumprem um importante papel.
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