Messung von Spurenverunreinigungen in der weltgrößten PEM-Elektrolyseanlage

Mit dem 20-MW-PEM-Elektrolyseur investiert Air Liquide in seine bereits bestehende Wasserstoff­anlage. Er wird jährlich etwa 3.000 Tonnen Wasserstoff produzieren und damit eine entscheidende Rolle bei der Versorgung Nordamerikas spielen, um die steigende Nachfrage nach kohlenstoffarmem Wasserstoff für die Industrie und im Transportwesen zu bedienen. Der neue PEM-Elektrolyseur soll den Kohlenstoffausstoß um fast 27.000 Tonnen pro Jahr reduzieren, verglichen mit der Wasserstoff­produktion durch Dampfreformierung. Diese Menge entspricht den jährlichen Emissionen von circa 10.000 Autos.

Das HyDetek-System von LDetek dient der Messung von Spurenverunreinigungen in hochreinem Wasserstoff (UHP) für Brennstoffzellen. Im Falle der Wasserelektrolyse überprüft das System den in der Anlage produzierten Wasserstoff auf Spuren von Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid. Zum Einsatz kommt dafür ein mit dem patentieren Plasma-Emissionsdetektor von LDetek ausgestatteter MultiDetek2 Gaschromatograph. Der verbaute PlasmaDetek2 ist mit den entsprechenden selektiven optischen Filtern für die Messung von O₂, N₂ und CO₂ konfiguriert – den Hauptverunreinigungen, die in durch Wasserelektrolyse hergestelltem Wasserstoff kontrolliert werden müssen. Durch die Verwendung von Argon als Trägergas für den Gaschromatographen reduzieren sich die Betriebskosten im Vergleich zu heliumbasierten Geräten um das 4- bis 5-Fache.

Das HyDetek-System bewährt sich in unterschiedlichen Konfigurationen und Ausstattungsvarianten bei der Analyse von Spurenverunreinigungen in Wasserstoff für Brennstoffzellen. Je nach Elektrolyse-Methode handelt es sich dabei um Spuren von Schwefel, Ameisensäure, Formaldehyd, Ammoniak und Halogene, aber auch Sauerstoff, Argon, Stickstoff, Methan, Kohlenstoffmonoxid und -dioxid, Nichtmethankohlenwasserstoffe, Helium und Wasser. Da alle Module im gleichen Analysenschrank montiert sind, kann LDetek das komplette Spektrum an Analysen aus einer Hand anbieten, die für Brennstoffzellen-Wasserstoff gemäß SAE-Standards erforderlich sind.