Les piles à combustible, telles que la pile à combustible à électrolyte polymère (PEFC), utilisées dans les véhicules automobiles et dans la technologie de l’hydrogène, représentent une étape importante pour le système énergétique potentiellement durable du futur. Les recherches actuelles dans le domaine du développement des piles à combustible se concentrent sur les problèmes d’amélioration de l’efficacité, de fiabilité et de réduction des coûts. L’un des problèmes à résoudre est celui de la contamination et de l’« empoisonnement » de la pile à combustible, soit par le gaz combustible (de l’extérieur), soit par les matériaux qui composent la pile elle-même. En outre, des méthodes de collecte de données complètes sont nécessaires pour analyser et optimiser l’ensemble du processus de production d’énergie ainsi que la charge d’émissions.
Contexte
Solution
Le spectromètre de masse ComboSense Dual de V&F offre la flexibilité nécessaire pour analyser et déterminer rapidement des mélanges de gaz extrêmement variés dans l’ensemble du flux de processus des piles à combustible. Le spectromètre de masse breveté à technologie de réaction moléculaire ionique (IMR-MS) permet l’analyse de traces de gaz en ppm ou ppb. En outre, les gaz peuvent être mesurés à l’aide du spectromètre de masse à impact d’électrons intégré (EI-MS), qui se présentent en pourcentage de volume. Grâce à la détermination simultanée de H2, O2 et de H2O, le ComboSense de V&F permet de réaliser des études d’efficacité. La détermination du CO, du CO2 et d’autres indicateurs permet de vérifier la fonctionnalité de la pile à combustible en termes de défauts et de vieillissement, comme le soufre organique et les composés azotés. L’appareil ComboSense est également bien adapté au développement et au test des technologies de reformage H2 pour produire de l’hydrogène à partir de différents carburants, comme le méthane. Les spectromètres de masse de V&F peuvent être équipés d’un grand nombre d’interfaces afin de garantir une bonne intégration dans des systèmes d’automatisation, par exemple via la communication au moyen du protocole AK.
Avantage
Pour certaines technologies de mesure, la matrice gazeuse de l’analyse de gaz des piles à combustible pose un problème insurmontable. Ces effets sont provoqués par la forte teneur en eau et les concentrations élevées de H2 présentes soit dans le gaz de carburant, soit dans les gaz d’échappement. Ceux-ci peuvent bloquer le transport du gaz, les vannes de commutation et les joints. Les spectromètres de masse de V&F peuvent supprimer ces effets en utilisant un vide important et une fonction de correction de fond. Le ComboSense de V&F offre une énorme flexibilité en ce qui concerne les molécules à déterminer et leurs concentrations. Il permet ainsi d’effectuer des mesures en continu du gaz carburant, de déterminer les impuretés potentielles et de détecter rapidement les défauts. C’est donc un outil idéal pour le secteur de la recherche et de la production dans le domaine de la technologie des piles à combustible.
Clients de référence (extrait)
