Uporaba materialov PEEK v opremi za vodikovo energijo temelji predvsem na njihovi izjemni kemični odpornosti proti koroziji, visoki temperaturni in tlačni odpornosti, dimenzijski stabilnosti, nizkem lezenju, odlični izolaciji in tesnilnih lastnostih. Postali so ključna alternativa kovinam in tradicionalnim tesnilnim materialom (kot je PTFE), ki se uporabljajo predvsem v osrednjih komponentah elektrolizatorjev za alkalno vodno elektrolizo (ALK) in protonsko izmenjalnih membran (PEM).
1. Tesnila za alkalno elektrolizo vode (ALK)
To je ena od glavnih uporab PEEK na področju vodikove energije. Tesnila so ključne komponente elektrolizatorjev, odgovorne za vzdrževanje tesnjenja in izolacije celic pri visokih temperaturah, visokem tlaku in močno alkalnih okoljih (npr. raztopina KOH). Tradicionalni materiali (kot je ojačan PTFE) imajo težave, kot so hladen tok, visoko lezenje in dovzetnost za odpoved pri dolgotrajnem visokem tlaku. Tesnila PEEK ponujajo:
· Odlična kemična odpornost proti koroziji: Lahko prenese dolgotrajno izpostavljenost korozivnim močnim alkalnim elektrolitom.
· Dobra odpornost in primerno kompresijsko razmerje: Zagotavlja učinkovito tesnjenje pod pritiskom zategovanja vijakov in se lahko prilagodi določenim nihanjem tlaka in temperature.
· Nizka stopnja lezenja in sproščanja napetosti: Ohranja tesnilno silo v dolgotrajnih okoljih z visokim tlakom (npr. 175 MPa, kot je navedeno v dokumentih), kar preprečuje puščanje.
· Nizka absorpcija vlage in odpornost proti hidrolizi: Nizka stopnja absorpcije vode (približno 0,4 %), stabilno delovanje v visokotemperaturnih parnih okoljih z minimalnimi dimenzijskimi spremembami.
· Dobre izolacijske lastnosti: Preprečuje notranje kratke stike v elektrolizatorju.
2. Inženirski plastični okvirji za elektrode
Okvirji elektrod PEEK, izdelani z brizganjem, se uporabljajo za nadomestitev tradicionalnih kovinskih okvirjev (npr. titana) in rešujejo težave, kot so visoki stroški obdelave, velika teža in relativno nezadostna elektrokemična korozijska odpornost kovinskih okvirjev. Njihove prednosti vključujejo:
· Lažja konstrukcija: Teža se lahko zmanjša za približno 70 % v primerjavi s kovinskimi okvirji, kar prispeva k skupnemu zmanjšanju teže elektrolizatorja.
· Odlična elektrokemična korozijska odpornost: Bolj trpežen v okoljih elektrolize.
· Dobra izolacija in toplotna stabilnost: Izpolnjuje zahteve glede električne izolacije in delovne temperature elektrolizatorjev.
· Enostavna obdelava in kompleksna oblikovalnost: Brizganje je primerno za množično proizvodnjo kompleksnih okvirnih struktur, kar izboljšuje učinkovitost proizvodnje.
3. Drugi potencialni in sorodni sestavni deli
· Komponente PEM elektrolizatorja: PEEK je primeren tudi za okvirje elektrod PEM elektrolizatorjev (specifikacije, kot je Φ178*2,3 mm).
· Komponente sistema vodikovih gorivnih celic: Vključno s katodnimi filtri, deionizatorji, končnimi ploščami skladov gorivnih celic, oblogami rezervoarjev za shranjevanje vodika ali tesnili ventilov. Odpornost PEEK na vodikovo krhkost, korozijo in lahka teža ponujajo potencial za uporabo tukaj.
· Sistemi za shranjevanje, transport in polnjenje vodika pod visokim tlakom: Uporablja se lahko v ventilih, tesnilih, cevovodnih spojnikih itd., da prenese visokotlačna vodikova okolja.
Povzetek: Z reševanjem vprašanj dolgoročne zanesljivosti tesnilnih tesnil ter potreb po lahki teži in odpornosti proti koroziji okvirjev elektrod v alkalnih elektrolizatorjih, materiali PEEK postajajo ključni materiali za nadgradnjo in iteracijo opreme za vodikovo energijo, zlasti pri elektrolizi vode za proizvodnjo vodika, kar prispeva k izboljšani učinkovitosti sistema, življenjski dobi in varnosti.
Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd.je nacionalno visokotehnološko podjetje, specializirano za modifikacijo in razvoj izdelkov iz posebnih inženirskih plastik, kot sta PEEK in PI. Na področju vodikove energije je podjetje uspešno razvilo tesnila iz PEEK in inženirske plastične okvirje elektrod za proizvodnjo vodika z elektrolizo alkalne vode ter ponuja sorodne izdelke, namenjene zagotavljanju visokozmogljivih materialnih rešitev za opremo za vodikovo energijo.
