Bronkhorst
Note d'application

Test de performance d’électrolyseur PEM en laboratoire

à l'aide de débitmètre à ultrasons

Les électrolyseurs à technologie PEM (Membrane Échangeuse de Protons) présentent un intérêt particulier pour la production d’hydrogène bas carbone et s’imposent en cette période de transition énergétique. 
Pour améliorer leurs performances et leurs rendements, le laboratoire français LEMTA (Laboratoire Energies & Mécanique Théorique et Appliquée) réalise des tests en mono-cellule d’électrolyseur de petite surface active. L’équipe Hydrogène et Systèmes électrochimiques du LEMTA, en charge de l’étude des phénomènes de transport locaux dans différents systèmes électrochimiques à membrane a fait appel à Bronkhorst France pour équiper son banc de test de débitmètres ES-FLOW dotés de technologies ultrasons pour la mesure de très faibles débits de liquide.

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Débitmètre à ultrasons dans les bancs de test d'électrolyseur

Exigences de l'application

L’objectif de ces études porte sur le gain en durabilité (vieillissement) et une réduction de coût des matériaux (catalyseurs alternatifs au platine, membrane non-fluorée) dans les assemblages membrane/électrodes de ces systèmes électrochimiques de conversion de l’énergie.
Un banc de test d’électrolyseur PEM de faible puissance de 100 W a été conçu, réalisé et instrumenté pour caractériser et étudier les performances des couches poreuses en titane ainsi que le revêtement et leur compression dans la cellule. Pour comparer les performances à un stack (empilement de cellules) réel de grande dimension, il est important de contrôler finement les débits d’eau ultra pure des deux boucles d’alimentation.
Ces tests, qui peuvent durer plusieurs semaines exigent des débitmètres durables et fiables calibrés sur une large plage de débit et capables de mesurer de faibles quantités de liquide.

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Caractéristiques importantes

  • Fiabilité des mesures des faibles débits de liquide
  • Robustesse, (pas de pièce en mouvement, sans usure mécanique)
  • Répétabilité
  • Récupération facile des données via une sortie tension ou 4-20mA


Solution adoptée

L’électrolyseur est alimenté en eau pure via une pompe et le débit est mesuré à l’aide du débitmètre ES-FLOW. Cette information est transmise au programme Labview sur un PC. 
Les modèles ES-FLOW sont des débitmètres volumiques destinés aux faibles débits de liquides. Les instruments fonctionnent sur la base d'un principe de mesure innovant, utilisant des ultrasons diffusés dans un tube droit. Cette solution est une véritable alternative aux débitmètres à roue à engrenage (ou roues ovales) car l’absence de pièce en mouvement évite toute détérioration du capteur liée à d’éventuelles particules ou pollution dans le liquide, tout en mesurant une large gamme de débit de liquides de manière répétable, indépendamment de la densité, de la température et de la viscosité. 
Le mesure du débit volumique d’eau permet de s’assurer du bon fonctionnement de la pompe d’injection et de transmettre l’information réelle de débit à l’opérateur.
 

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L'avis du client

" Ce débitmètre, fiable et robuste, est une excellente alternative au débitmètre à roue ovale. "

 



Bronkhorst France S.a.s.

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F-95370 Montigny-Les-Cormeilles (FR)
Tel. +33 1 34 50 87 00
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