Bronkhorst
Application note A068

TEST DE LA MEMBRANE D'UN ÉLECTROLYSEUR

Pour extraire des combustibles fossiles tels que du gaz naturel, du pétrole ou du charbon, il est nécessaire de forer la croûte terrestre. En revanche, le vecteur d’énergie qu’est l’hydrogène n’est pas présent à l’état pur dans la nature.

La façon la plus courante de produire de l’hydrogène est de recourir à la chimie, en faisant réagir des hydrocarbures tels que le gaz naturel avec de la vapeur à haute température. Via ce procédé, l’hydrogène est libéré du gaz naturel, émettant de ce fait du dioxyde de carbone, gaz à effet de serre. Cependant, il existe une autre façon de produire de l’hydrogène, qui consiste à décomposer l’eau. Cette technique est plus intéressante en termes de coûts et d’efficacité. L’électrolyse et d’autres procédés physiques permettent de séparer l’eau en hydrogène et en oxygène. Les deux gaz doivent être séparés l’un de l’autre par une membrane, pour obtenir un hydrogène aussi pur que possible. Bronkhorst a soutenu l’élaboration de ce procédé en fournissant des régulateurs de débit massique pour les flux d’hydrogène et d’oxygène.

craquage de l'eau dans la production d'hydrogène

Exigences de l'application

Dans le cadre de l’élaboration de ce procédé, il faut évaluer la qualité de la membrane qui sépare l’hydrogène de l’oxygène. Pour cela, il faut que l’hydrogène et l’oxygène soient apportés à la membrane en quantités connues et de manière précise, et que les flux qui quittent la membrane soient également mesurés avec précision.

Caractéristiques importantes

  • Précision de la régulation
  • Précision des mesures


Solution adoptée

Dans le montage expérimental, comprenant deux régulateurs de débit massique, un mini CORI-FLOW M14 pour l’oxygène et un EL-FLOW Prestige pour l’hydrogène, la membrane reçoit de l’hydrogène et de l’oxygène de manière régulée. Le perméat (la partie du liquide qui traverse la membrane) entre dans une vanne trois voies où l’on peut choisir de mesurer le débit ou la composition du flux de gaz du perméat. Le débit est mesuré à l’aide d’un autre appareil EL-FLOW Prestige et la composition du gaz à l’aide d’un capteur de gaz binaire. Ce capteur ne peut traiter qu’un débit massique spécifique. Les trois régulateurs de débit massique / débitmètres massiques utilisés dans ce montage expérimental ont fait un excellent travail. De plus, pendant une courte période, un autre mini CORI-FLOW M14 a servi à mesurer le débit massique du rétentat (la partie du liquide qui est retenue par la membrane).

Schéma du procédé fluidique
Schéma du procédé fluidique

Solution pour tester la membrane d'un électrolyseur
Electrolyse


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