Produkcja wodoru

Na Ziemi wodór występuje tylko w połączeniu z innymi pierwiastkami. Jednym z najbardziej znanych i najpowszechniejszych związków jest tlen w postaci wody. W celu wytworzenia „zielonego” wodoru woda poddawana jest reakcji rozpadu na cząsteczki wodoru i tlenu w procesie elektrolizy przy użyciu energii elektrycznej pochodzącej z odnawialnych źródeł. Można to zaobserwować na przykładzie membran do wymiany protonów (PEM). Znajdują się one w tzw. ogniwach PEM, które składają się z różnych warstw: katody i anody otaczających membranę, przy czym każda z nich posiada warstwy katalizatora. Razem warstwy te składają się na zespół elektrody membranowej (MEA). Wraz z warstwą dyfuzyjną gazu po obu stronach i dwiema płytkami bipolarnymi (BPP) tworzą one ogniwo elektrolityczne (elektrolizer) PEM. W celu osiągnięcia najwyższej możliwej wydajności w przemysłowej produkcji wodoru, kilka takich ogniw jest układanych w stosy.

Jak dotąd konstruowanie poszczególnych warstw stosu PEM było najczęściej wykonywane ręcznie i zajmowało wiele czasu. Aby umożliwić efektywną i ekonomiczną produkcję dużych wolumenów, wymagane jest zwiększenie stopnia automatyzacji produkcji stosów. Na przykład ramiona robota mogą układać warstwy ogniwa elektrolitycznego PEM i naprzemiennie umieszczać na sobie zespoły MEA i BPP. W celu wyeliminowania błędów, jakie mogą wystąpić podczas tego procesu, można wykorzystać wiele produktów Pepperl+Fuchs, które odpowiednio wspierają zautomatyzowaną produkcję.

Innowacyjne czujniki firmy Pepperl+Fuchs do zautomatyzowanej produkcji stosów PEM są wyposażone w ustandaryzowane interfejsy IO-Link. Pozwala to użytkownikom nie tylko na wprowadzanie ustawień i ich zmianę, ale także na wyszukiwanie danych dotyczących stanu. Powiązane mastery IO-Link przesyłają te dane do systemów wyższego poziomu za pośrednictwem protokołów OPC UA, dzięki czemu można ich używać na przykład do analiz i symulacji. Zastosowane czujniki spełniają zatem wszystkie wymagania nowoczesnej produkcji w rozumieniu Przemysłu 4.0.