Régulateurs de débit dans la recherche en catalyse

L'utilisation de catalyseurs a déjà permis d'améliorer les plastiques biodégradables, les nouveaux médicaments, les performances des piles à combustible... et bien plus encore. Espérons qu'ils contribueront également à résoudre une partie de nos besoins en matière de transition énergétique, avec un peu d'aide de Bronkhorst... !

Comment les catalyseurs peuvent contribuer à notre transition vers une énergie propre.

Le vecteur énergétique d'hydrogène présente un fort potentiel pour le transport sûr et efficace de l'énergie sur de longues distances. Cependant, le procédé de préparation et d'utilisation d'hydrogène doit être amélioré, et la recherche sur les catalyseurs peut jouer un rôle crucial dans cette optimisation. Un facteur important pour favoriser la réussite de cette recherche expérimentale est une régulation adaptative des fluides et des mesures précises offertes par les débitmètres et régulateurs de débit de Bronkhorst. Ces appareils aident à réguler le débit nécessaire des fluides, des compositions et des paramètres du procédé.

Dans cet article de blog, nous expliquerons les raisons derrière ces actions et comment nous contribuons à cette importante recherche.

Le besoin croissant en hydrogène

L'hydrogène est un vecteur d'énergie très prometteur et potentiellement durable, surtout pour le stockage et le transport à long terme de l'énergie. Il y a une demande croissante en hydrogène car les industries, y compris le secteur chimique, l’utilise de plus en plus en tant que matière première. De plus, l'hydrogène est essentiel pour les applications nécessitant une chaleur et une puissance extrême, qui ne peuvent être atteintes uniquement par l'électrification.

Energie renouvelable et demande d'énergie

Pour les distances plus courtes à moyennes, le transport terrestre par pipelines ou camions, transportant de l'hydrogène sous pression, est l'option la plus appropriée. Cependant, l'infrastructure actuelle des pipelines d'hydrogène en est encore aux premiers stades de développement, limitée en capacité et en portée, et principalement confinée aux zones régionales.

Le transport cryogénique est mieux adapté pour les distances plus longues, mais il présente également ses défis. Le procédé de transformation d'hydrogène gazeux à l’état cryogénique nécessite beaucoup d'énergie. De plus, à mesure que la distance augmente, des pertes importantes dues à l'évaporation sont associées à ce transport cryogénique.

La promesse des vecteurs énergétiques

L’hydrogène liquide offre une solution prometteuse pour simplifier la manipulation et la sécurité en comparaison à de l'hydrogène gazeux. Ces vecteurs permettent un transport pratiquement sans perte dans des conditions de pression et de température atmosphériques ou proches de l'atmosphérique.

Certains exemples prometteurs de vecteurs à base d'hydrogène liquide comprennent l'ammoniac (NH3), le méthanol, l'acide formique, les hydrures organiques et les transporteurs d'hydrogène organiques liquides (LOHC). Le procédé de conversion d’un fluide à un autre doit être optimisé pour le rendre plus durable et plus facile à gérer.

Cependant, le procédé actuel de conversion de l'hydrogène en vecteur énergétique à base d'hydrogène, et vice versa, rencontre des difficultés. Ces procédés sont souvent énergivores et inefficaces, avec une empreinte carbone importante. De plus, différents types de vecteurs à partir d'hydrogène nécessitent différents niveaux de prévention et de mesures de sécurité.

Le focus mondial est de trouver des vecteurs à base d'hydrogène qui ne présentent pas ces difficultés actuelles.

Recherche sur les catalyseurs pour les vecteurs à base d'hydrogène

Les catalyseurs jouent un rôle crucial en accélérant les réactions chimiques, en réduisant la température et la pression nécessaires et en abaissant l'énergie d'activation. Ils peuvent avoir un impact significatif sur l'optimisation des procédés de transformation des vecteurs à base d’hydrogène.

Divers catalyseurs sont nécessaires pour les réactions directes et inverses. Des conditions expérimentales déterminés et stables sont nécessaires pour déterminer l'efficacité des nouveaux catalyseurs, en tenant compte des conditions réelles telles que la pression, la température, les quantités de gaz et les mélanges liquides ou gazeux.

Cela justifie l'importance de la régulation précise de l'alimentation fluidique et de la mesure pour obtenir les paramètres requis pour une ou plusieurs compositions. La reproductibilité est essentielle pour comparer les résultats des tests et les configurations. Des facteurs tels que les variations de pression et de température, ainsi que la conception et l'installation du procédé, du réacteur, des tuyaux et des conduites, peuvent biaiser les résultats de l’expérience.

La contribution de la régulation du débit massique

Nos régulateurs de débit massique de gaz et de liquide, hautement précis et reproductibles, conviennent même aux conditions de débit les plus faibles. Les instruments EL-FLOW et mini CORI-FLOW, lorsqu'ils sont utilisés comme régulateurs de débit, peuvent compenser les changements dans les conditions en amont et en aval grâce à une rétroaction en boucle fermée intégrée. Les vannes et pompes traditionnelles peuvent dériver sans préavis, mais nos instruments de débit offrent une stabilité sous des conditions d'alimentation variables.

Les derniers instruments multi-paramètres FLEXI-FLOW offrent une mesure et une régulation extrêmement rapides du débit massique, ainsi que le contrôle de la pression d'entrée et de sortie. La mesure supplémentaire de la température permet un contrôle complet du procédé. Les diagnostics modernes peuvent détecter les défaillances du système telles que les colmatages, les chutes de pression ou les reflux.

Exemples de projets de clients dans les applications en catalyse

Si vous êtes intéressé(e) par la manière dont nous pouvons améliorer et soutenir vos recherches, vous trouverez des informations utiles dans différentes notes d'application :

N'hésitez pas à nous contacter pour des conseils pratiques supplémentaires.

Régulateurs de débit dans la recherche sur les catalyseurs

Comment les catalyseurs peuvent contribuer à notre transition vers une énergie propre.

Le besoin croissant en hydrogène

La promesse des vecteurs énergétiques

Recherche sur les catalyseurs pour les vecteurs à base d'hydrogène

La contribution de la régulation du débit massique

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