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Pourquoi faut-il contôler les impuretés dans l’hydrogène ?
A une époque où le monde est à la recherche de sources d’énergie plus propres, l’hydrogène est considéré par beaucoup comme une alternative intéressante pour les voitures, les trains, etc…
L’evolution rapide du secteur de l’hydrogène amène les industriels à trouver de nouvelles solutions pour contrôler la pureté de l’hydrogène.
La qualité de l’hydrogène est essentielle pour s’assurer que les impuretés n’affectent pas la durée de vie des piles à combustibles, des moteurs et des turbines. Les gaz tels que le souffre et les composés halogènes peuvent être problématiques.
Technologies
Technologie du proceas® pour la pureté de l’hydrogène
The ProCeas® utilise la technologie brevetée OFCEAS basée sur la spectroscopie d’absorption extractive. Cette technologie basée sur les lasers, est capable de mesurer des gaz jusqu’à des niveaux de concentrations inférieur à la ppm, avec une qualité de mesure encore jamais vue en terme de précision et de répétabilité.
Le ProCeas® échantillonne le gaz à basse pression, avec une pression interne inférieure à 100 mbar absolu. Cette définition réduit le volume nécessaire pour obtenir une mesure correcte et optimise le temps de réponse de l’analyseur. En fin de compte, le système nécessite de très petits échantillons d’hydrogène.
Enfin, le ProCeas® dispose d’un calibrage automatique intégré du système de mesure permettant d’éviter toute dérive lors d’une utilisation normale de l’instrument.
Le ProCeas® est capable d’analyser une large gamme d’impuretés avec des coûts d’entretien et de maintenance limités.
Caractéristiques clés
Très sensible
Niveau de detection très bas (sous-ppb)
Spectromètre infrarouge laser pré-calibré et complet
Pas de dérive du zéro ni de dérive de la mesure – Pas de calibration journalière nécessaire
Pas d‘azote, d’air, de purge ou autres gaz vecteurs
Analyseur multigaz (H2S, CO, CO2, CH4, O2, NH3, H2O, HCHO, etc…)
Faible volume de l’échantillon nécessaire à l’analyse
Installation
Spécifications analytiques
Quelles sont les recommandations pour une teneur maximale en impuretés ?
La norme ISO 14687 : 2019 spécifie les impuretés critiques et les teneurs maximales à détecter dans l’hydrogène (Grade D) pour la mobilité avec pile à combustible (PEM) :
| ANALYTICAL SPECIFICATIONS | |
|---|---|
| Component | ISO 14687 : 2019 limits (ppm) |
| H2O | 5 |
| Total Hydrocarbons except CH4 | 2 |
| CH4 | 100 |
| O2 | 5 |
| He / N2 / Ar | 300 |
| CO2 | 2 |
| CO | 0,2 |
| Total sulfur compounds mainly H2S | 0,004 |
| Formaldéhyde (HCHO) | 0,2 |
| HCOOH | 0,2 |
| NH3 | 0,1 |
| Total Halogenated compounds mainly HCL | 0,05 |
Le projet européen MetroHyve à étudié l’ensemble des technologies disponibles pour mesurer ces impuretés. La meilleure solution analytique a été désignée comme étant la combinaison de l’OFCEAS et de la GC. L’étude scientifique est disponible ici.
ProCeas® Pureté de l’Hydrogène
Le ProCeas® est spectromètre laser infrarouge multi-composants pré-étalonné et complet (H2S, CO, CO2, CH4, H2O, O2, NH3, H2O, HCHO, etc.) pour la mesure des impuretés dans l’hydrogène.
| SPÉCIFICATIONS ANALYTIQUES | ||
|---|---|---|
| Component | ISO 14687 : 2019 Limits (ppm) | LOD ProCeas® (ppm) |
| H2O | 5 | 0,01 |
| CH4 | 100 | 0,001 |
| O2 | 5 | 0,1 |
| CO2 | 2 | 0,02 |
| CO | 0,2 | 0,001 |
| H2S | 0,004 | 0,001 |
| COS | 0,004 | 0,001 |
| HCHO | 0,2 | 0,001 |
| HCOOH | 0,2 | 0,01 |
| NH3 | 0,1 | 0,001 |
| HCL | 0,05 | 0,001 |
a 3 Sigma est la limite de détection
