По сравнению с электромобилями, автомобили на топливных элементах, перевозящие водород в баках, легче и имеют значительно больший запас хода. Последний фактор также важен для ближнемагистральных авиаперевозок и железнодорожного транспорта, где первые поезда на топливных элементах уже достигают дальности до 1000 км. В настоящее время электрифицировано только 60% немецкой железнодорожной сети. Оставшиеся 40%, или около 13 000 км, могут использоваться только дизельными локомотивами. На этих линиях в сельской местности, обслуживаемой большим количеством пассажирских поездов, в будущем можно будет сократить выбросы CO2 на 500 000 тонн. Водород также может эффективно способствовать сокращению промышленных выбросов CO2. В будущем энергоемкие отрасли промышленности смогут экономически эффективно производить водород с помощью стационарных электролизеров, работающих на избыточной (или собственной) энергии ветра или солнца, которую можно будет временно хранить и повторно использовать при необходимости в топливных элементах.
В рамках технологической цепочки производства топливных элементов компания Rehm предлагает системы сушки. Эти системы используются для производства как протонно-обменных топливных элементов (PEM-топливных элементов) — так называемых низкотемпературных топливных элементов — так и высокотемпературных топливных элементов на основе керамических (SOFC) или металлических (MSC) мембранных материалов. Топливные элементы размещаются на биполярной пластине, которая герметизирует реакцию, распределяет поток газа и окислителей и собирает генерируемый электрический ток. Для достижения требуемой суммарной выходной мощности пластины собираются в блоки.
Производство как мембранного блока, так и биполярной пластины включает в себя процессы нанесения покрытий на основе растворителей, которые необходимо безопасно и надежно высушивать. Компания Rehm предлагает индивидуальные решения для этих систем, отвечающие требованиям гибкой сушки, позволяющие масштабировать эти новые процессы от стадии прототипа или лабораторного производства до промышленного и автоматизированного производства, тем самым подготавливая производство топливных элементов к серийному выпуску.
Оптимальный процесс сушки:
Система сушки Rehm, использующая верхний и нижний нагреватели, обеспечивает оптимальное управление тепловым режимом, применяя инфракрасное (ИК) излучение и/или конвекцию для надежной сушки широкого спектра материалов. Благодаря использованию этих двух процессов теплопередачи, системы идеально подходят для обработки лакокрасочных материалов, содержащих растворители. Теплоизоляция зон нагрева и индивидуальная регулировка температуры позволяют оптимально настроить процесс сушки, идеально соответствующий требованиям производства топливных элементов.
Конвекционная сушка:
При конвекционной сушке технологическая атмосфера нагревается вентилятором горячего воздуха, а затем обдувает компоненты. Нагревательные элементы расположены над и под конвейерной системой. Скорость потока воздуха в верхней и нижней зонах нагрева регулируется индивидуально для обеспечения равномерного нагрева узла. Это предотвращает деформацию материала.
Комбинированный процесс ИК-нагрева
: В комбинированном процессе нагрева тепло передается инфракрасным излучением, которое поддерживается центральным конвекционным нагревом. Все нагревательные камеры оснащены высокоэффективными ИК-излучателями. ИК-излучение проникает в печатную плату и выводит из нее растворители. Это обеспечивает более быстрый и эффективный процесс сушки. Для дополнительной конвекции можно предварительно установить объемный расход. Нагревательное основание всех ИК-излучателей также может быть оснащено стеклянными крышками для защиты от загрязнений и облегчения очистки.
Интегрированная система вытяжки и отвода:
система вытяжки обеспечивает, помимо прочего, безопасное удаление растворителей. Соответствующие механизмы установлены на входе и выходе технологической камеры, между зонами нагрева. Отработанный воздух из процесса поступает непосредственно в систему вытяжки здания с помощью вентилятора. Объем отвода определяется веществами, подлежащими отверждению, и выделяемыми продуктами сгорания. Функция отвода контролируется датчиком давления. В случае возникновения проблемы нагрев автоматически отключается, и подача новых компонентов прекращается. Это предотвращает образование легковоспламеняющихся газовых смесей внутри системы.
