Katso webinaari: Ratkaisuja vetytalouden materiaalihaasteisiin
Tässä webinaarissa keskustelemme vetyyn liittyvistä materiaalihaasteista ja siitä, miten voidaan varmistaa turvallisuus ja välttää kalliita vikoja vetyyn perustuvissa teollisuusprosesseissa.
Vetykaasu on erittäin helposti syttyvä materiaali, ja sen hyödyntäminen edellyttää syvällistä materiaalien ja niiden suorituskyvyn ymmärtämistä. Turvallisuuden lisäksi on ratkaisevan tärkeää ottaa huomioon, miten prosessien muutokset voivat vaikuttaa infrastruktuurin, koneiden ja laitteiden kestävyyteen, luotettavuuteen ja huollettavuuteen.
Katso webinaaritallenne ja kuule VTT:n tutkijoiden näkemyksiä vetyyn liittyvistä materiaalihaasteista ja siitä, miten VTT ProperScan voi auttaa tekemään oikeita valintoja ja välttämään kalliita seisokkeja aiheuttavia materiaalivikoja.
Webinaarin materiaalit
Agenda
- Water Electrolysis for Green H2 Production – Technical Challenges, Materials and Research Activities at VTT -- Ville Saarinen, Senior Scientist, D.Sc. (Tech.)
- Integrity of pressure vessels and pipes for H2 transportation and storage -- Sebastian Lindqvist, Senior Scientist, D.Sc. (Tech.)
- Material challenges related to the use of hydrogen and ammonia as fuel -- Elina Huttunen-Saarivirta, Research Professor, D.Sc. (Materials Science)
- Q&A
Q&A - kysymyksiä ja vastauksia
Onko EU:ssa annettu erityisiä direktiivejä, jotka koskevat yksinomaan vetysovelluksia, tai onko niitä koskevia suunnitelmia?
Tällä hetkellä vetyä ei käsitellä pelkästään vedyn osalta, mutta vety on sisällytetty ja sitä käsitellään useissa direktiiveissä, esimerkiksi painelaitedirektiivissä (PED) ja uusiutuvia energialähteitä koskevassa direktiivissä, johon komissio ehdotti kahta uutta vihreää vetyä koskevaa säädöstä helmikuussa 2023. EU:ssa tarvitaan kuitenkin vetystandardointia, ja maaliskuussa 2023 European Clean Hydrogen Alliance julkaisi etenemissuunnitelman vedyn standardoinnista.
Mitkä ovat EU:n standardit, joissa määritellään vähimmäisvaatimukset materiaalivalinnoille vedyn varastointia ja putkikuljetusta tai instrumentointia varten?
Sopivia standardeja ei ole riittävästi, ja vedyn varastointia ja kuljetusta varten tarvitaan uusia eurooppalaisia vetystandardeja, normeja ja ohjeita. Nyt ASME B31.12 (ja API 5L) ovat laajalti käytössä vetyputkistojen materiaalien sertifioinnissa. Euroopan teollisuuskaasuyhdistys (EIGA) on myös antanut suosituksen vedyn kuljetusputkistoja (IGC Doc 121/04/E) sekä vetypulloja ja kuljetusastioita (IGC Doc 100/03/E) varten.
Miksi VTT tutkii kiinteän oksidin teknologiaa ja mitkä ovat edelleen suurimmat esteet sen kaupallistamiselle?
Kiinteäoksidielektrolyysillä (SOEC) on mielenkiintoisia etuja, kuten korkein hyötysuhde, mahdollisuus käyttää edullisia raaka-aineita kiinteäoksidikennoissa ja -pinoissa sekä palautuvuus. Sama järjestelmä voi toimia sekä polttokennona että elektrolyysinä sähköntuotannon ja verkon vakauttamisen tarpeiden mukaan. Toisaalta kilpailevat teknologiat (alkalielektrolyysi (AEL) ja protoninvaihtokalvoelektrolyysi (PEMEL)) ovat tällä hetkellä kypsemmällä tasolla. Kiinteäoksiditeknologian kaksi tärkeintä kehitysaluetta ovat käyttöiän pidentäminen ja valmistuskustannusten alentaminen AEL- ja PEMEL-teknologioihin verrattuna.
Pystyykö VTT testaamaan eri materiaaleja erilaisissa olosuhteissa (jotka me olemme määritelleet) ja antamaan suosituksen parhaasta valinnasta erityissovellukseemme?
Kyllä, voimme tarjota teille erityistarpeidenne mukaan räätälöidyn koetestaussalkun. Otamme huomioon sekä suunnitellut käyttöolosuhteet ja käyttömallin että kaikki ennakoitavissa olevat muutokset/vaihtelut.
Onko kiinteän oksidin hyötysuhteessa otettu huomioon energia, joka tarvitaan kaiken lämmittämiseen 600 C:een?
Kyllä, järjestelmän hyötysuhteen laskennassa otetaan huomioon lämmitys vaadittuun käyttölämpötilaan.
Hieman spesifinen kysymys, mutta mikä voisi olla hyvä ehdokasmateriaali 20-30 % KOH + H2:lle? Sanotaan esimerkiksi putkistoihin, joiden lämpötila on suhteellisen alhainen.
Jotta voisimme antaa suosituksen parhaasta mahdollisesta materiaalista (materiaaleista), meidän on ymmärrettävä tarkemmin prosessiin ja käyttöolosuhteisiin liittyvät keskeiset parametrit, suunniteltu käyttöprofiili, mukaan lukien kaikki ennakoitavissa olevat muutokset/riskit, sekä mahdolliset reunaehdot. Tämän jälkeen suunnittelisimme ja suorittaisimme asianmukaisen kokeellisen testaussuunnitelman, jonka avulla saisimme tarvittavat tiedot analyysia ja johtopäätöksiä varten, jotta voisimme antaa suosituksen.
Voitteko kertoa referenssejä tällä alalla tehdyistä töistä?
VTT on työskennellyt materiaalien suorituskykyyn liittyvien aiheiden parissa vuosikymmeniä, ja meillä on poikkeuksellisen laaja tietämys sekä materiaalien vanhenemis- ja vikaantumismekanismeista että erilaisista teollisista prosesseista. Suurin osa asiakastyöstämme on luottamuksellista, mutta voimme keskustella ja jakaa joitakin julkisia referenssejä yksityiskohtaisemmin erityisten kiinnostuksen kohteidesi perusteella.