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Lastre Porose in Nichel Da 0,3 mm Per L'elettrolisi Alcalina Dell'acqua (AWE)
Elevata conduttività elettrica per ridurre il consumo energetico
Trasporto gas-liquido ottimizzato grazie all'architettura porosa tridimensionale interconnessa
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introduzione al prodotto
Le lastre porose in nichel sono ampiamente utilizzate come substrati per elettrodi e strati di trasporto porosi nell'elettrolisi alcalina dell'acqua (AWE), una tecnologia commercialmente matura per la produzione di idrogeno verde. Realizzate mediante compressione e sinterizzazione di polvere di nichel ad alta purezza, queste lastre formano una rete tridimensionale rigida con pori interconnessi e uniformemente distribuiti. Questa architettura offre un'elevata area superficiale specifica che aumenta significativamente i siti attivi elettrochimici sia per la reazione di evoluzione dell'idrogeno (HER) al catodo, sia per la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER) all'anodo. La struttura metallica in nichel garantisce un'eccellente conduttività elettronica e una bassa resistenza ohmica, mentre la stabilità intrinseca del materiale in elettroliti alcalini concentrati (tipicamente 25–30% KOH a 60–90°C) offre una robusta resistenza alla corrosione per un funzionamento industriale a lungo termine.
Oltre a fungere da supporto per catalizzatori ad elevata area superficiale, la struttura porosa delle lastre in nichel svolge un ruolo critico nel trasporto di massa bifase all'interno dell'elettrolizzatore. La rete porosa aperta e a bassa tortuosità facilita la rapida penetrazione dell'elettrolita e consente un efficace rilascio delle bolle di gas generate durante l'elettrolisi, riducendo così le perdite ohmiche indotte dalle bolle e la polarizzazione per concentrazione. Ad alte densità di corrente, questo miglioramento dello sgombero del gas aiuta a mantenere bassa la pressione capillare e il punto di bolla, contribuendo a minori perdite energetiche e a una maggiore efficienza complessiva.
Specifiche
Materiale: polvere di nichel puro
Dimensioni: 50*50*0,3 mm
Porosità: 30-40%
Dimensione dei pori: 10-20 micron
Tecnologia: sinterizzazione
Vantaggi delle lastre porose in nichel per l'elettrolisi alcalina dell'acqua (AWE)
Eccellente resistenza alla corrosione alcalina
Il nichel puro rimane stabile in elettrolita KOH caldo e concentrato (20%–40%) senza corrosione, dissoluzione o passivazione, adattandosi all'ambiente operativo a lungo termine degli elettrolizzatori alcalini, risultando di gran lunga superiore all'acciaio inossidabile.
Elevata conduttività elettrica per ridurre il consumo energetico
Il nichel vanta un'eccellente conduttività intrinseca. Come substrato poroso per elettrodi e strato di trasporto poroso, riduce efficacemente la resistenza ohmica all'interno della cella elettrolitica, abbassa la tensione della cella e le perdite di potenza, migliorando l'efficienza complessiva di produzione di idrogeno in condizioni di alta densità di corrente.
Trasporto gas-liquido ottimizzato grazie all'architettura porosa tridimensionale interconnessa
La struttura microporeosa interconnessa fornisce un'elevata area superficiale specifica per le reazioni elettrochimiche, offrendo siti attivi sufficienti per HER e OER. Nel contempo, i canali porosi distribuiscono uniformemente l'elettrolita e scaricano rapidamente le bolle di idrogeno e ossigeno, evitando che la copertura delle bolle sulla superficie di reazione ostacoli l'elettrolisi.
Buona resistenza meccanica e capacità di supporto
Le lastre porose sinterizzate in nichel possiedono rigidità strutturale integrale, che consente loro di fungere da scheletro di supporto per i separatori ionici negli elettrolizzatori, prevenendo la deformazione degli elettrodi e lo spostamento del separatore sotto l'impatto del fluido, migliorando la stabilità dello stack elettrolitico.
Sicure e stabili per progetti di idrogeno verde di grande capacità
Durante l'elettrolisi non vengono rilasciati ioni metallici nocivi nell'elettrolita alcalino, evitando la contaminazione del liquido circolante. Soddisfano i requisiti di funzionamento continuo delle apparecchiature alcaline per la produzione di idrogeno su scala gigawatt, con prestazioni affidabili.
Applicazioni delle lastre porose in nichel
Elettrolisi alcalina dell'acqua (AWE) per la produzione di idrogeno verde
Questo è il campo di applicazione più diffuso. Le lastre porose sinterizzate in nichel fungono da componenti principali multifunzionali all'interno degli stack degli elettrolizzatori AWE:
Strato di trasporto poroso (PTL) per anodo e catodo, che garantisce una penetrazione uniforme dell'elettrolita e uno scarico rapido delle bolle di idrogeno e ossigeno.
Substrato conduttivo per supportare catalizzatori alcalini come Raney nickel, Ni-Fe e altri, ampliando l'area elettrochimicamente attiva.
Telaio di supporto per separatori ionici, per evitare deformazioni del diaframma e crossover di gas.
Distributore di flusso per bilanciare la distribuzione dell'elettrolita KOH in ciascuna cella elettrolitica.
Vengono inoltre impiegate nell'elettrolisi alcalina a membrana AEM come strati di diffusione del gas a basso costo. Oltre all'interno degli stack, le lastre porose in nichel filtrano la nebbia alcalina e le particelle solide dall'idrogeno grezzo all'uscita dell'elettrolizzatore.
Filtrazione di alta precisione per liquidi fortemente alcalini industriali e gas di processo corrosivi
Il nichel puro resiste alla corrosione da soluzioni caustiche calde e concentrate, rendendo le lastre porose in nichel un mezzo filtrante ideale per processi a base alcalina:
Filtrazione in ricircolo per bagni di nichelatura, soluzioni di idrossido di sodio e idrossido di potassio, catturando efficacemente sedimenti metallici e contaminanti particolati galleggianti per mantenere la purezza del fluido.
Purificazione di intermedi chimici ad alta purezza, soluzioni madri alcaline farmaceutiche e fluidi alcalini per uso alimentare.
Filtrazione di gas di processo corrosivi ad alta temperatura, tra cui silano, acido solfidrico e ammoniaca; la struttura porosa funge anche da arresta-fiamme per condotte di idrogeno infiammabile.
Produzione di batterie per nuove energie
Substrato per elettrodi di batterie nichel-metallo idruro (Ni-MH) e nichel-cadmio, che fornisce un'ampia superficie per fissare i materiali attivi e migliorare le prestazioni di carica-scarica.
Separazione solido-liquido di fanghi alcalini per precursori di batterie al litio, prevenendo la contaminazione da metalli estranei durante la produzione.
Componenti ausiliari per reazioni chimiche
Supporto per il recupero di catalizzatori in polvere di metalli nobili costosi in reazioni di idrogenazione e sintesi organica, riutilizzabili dopo pulizia.
Piastre di distribuzione del fluido per reattori a letto fluidizzato, per ottenere una miscelazione gas-solido uniforme.
Piastre per il tamponamento della pressione e la riduzione del rumore in condotte per gas altamente corrosivi.
Scenari industriali ad alta temperatura e speciali
Componenti filtranti resistenti al calore per fumi di scarico industriali contenenti sostanze corrosive alcaline, garantendo una rimozione affidabile a lungo termine di polveri e impurità in ambienti ad alta temperatura.
Piastre porose traspiranti per attrezzature di metallurgia delle polveri e essiccazione di polveri.
Componenti speciali per la separazione di fluidi in sistemi idraulici e di carburante aerospaziali con fluidi di lavoro alcalini.
Trattamento delle acque reflue e bonifica ambientale
Separazione solido-liquido di acque reflue ad alta alcalinità da galvanica e rifiuti chimici; riutilizzabili dopo contro-lavaggio e pulizia a ultrasuoni per ridurre i costi operativi a lungo termine.
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