Purifikácia – dočisťovanie zeleného vodíka pre priemyselné a energetické aplikácie

Zelený vodík získaný elektrolýzou sa stáva jedným z kľúčových energetických nosičov pre budúcnosť. Aby však bolo možné vodík bezpečne a efektívne využívať v priemysle, energetike alebo doprave, musí spĺňať prísne kvalitatívne normy. Práve tu zohráva zásadnú úlohu purifikácia – dočisťovanie vodíka od vedľajších plynov a kontaminantov, ktoré vznikajú počas výroby.

V nasledujúcom článku sa pozrieme na to, prečo je purifikácia taká dôležitá, aké technológie sa dnes používajú a ako ich môžu firmy integrovať do svojich procesov.

???? Prečo je purifikácia zeleného vodíka nevyhnutná?

Aj keď je zelený vodík označený ako „čistý“, na výstupe z elektrolyzéra obsahuje vždy určité množstvo nečistôt – typicky:

• kyslík (O₂)

• dusík (N₂)

• vlhkosť (H₂O)

• CO₂ a CO (v stopových množstvách)

• častice alebo aerosóly

Tieto nečistoty môžu spôsobovať:

• koróziu zariadení,

• degradáciu palivových článkov,

• znižovanie účinnosti spaľovania,

• problémy pri skladovaní a kompresii,

• riziko nebezpečných reakcií.

Purifikácia preto zabezpečuje, že vodík dosiahne kvalitu požadovanú normami, najmä ISO 14687, ktorá špecifikuje čistotu pre mobilitu a priemyselné aplikácie.

⚙️ Najpoužívanejšie technológie dočisťovania vodíka

Moderné purifikačné linky využívajú kombináciu viacerých metód podľa požiadaviek aplikácie:

1. PSA – Pressure Swing Adsorption

Najrozšírenejšia technológia dočisťovania

• Odstraňuje: O₂, N₂, CO₂, vlhkosť, uhlovodíky

• Dosah čistoty: až 99,999 % H₂

Výhody: automatizácia, vysoká spoľahlivosť, dlhá životnosť adsorbentov.

2. Membránová separácia

Efektívna metóda pre kontinuálnu prevádzku

• Odstraňuje: inertné plyny a kyslík

• Dosah čistoty: 95–99,9 %

Výhody: kompaktné rozmery, nízka energetická náročnosť, jednoduché zapojenie.

3. Katalytické dočisťovanie

Používa reakčné katalyzátory na rozklad kyslíka, CO a ďalších zložiek.
Často funguje ako „jemný filter“ po PSA alebo membránach.

4. Sušenie a odstraňovanie vlhkosti

Na dosiahnutie parametrov pre skladovanie a kompresiu je potrebné dostať vlhkosť na úroveň < 5 ppm.
Používajú sa:

• molekulové sitá

• tlakové sušičky

• chladenie a kondenzačné jednotky

???? Purifikácia ako súčasť vodíkovej infraštruktúry

Pre moderné vodíkové projekty je dočisťovanie nevyhnutné najmä pri:

• výrobe vodíka elektrolýzou

• plniacich staniciach pre vodíkové vozidlá

• zásobovaní palivových článkov

• chemickom a potravinárskom priemysle

• metalurgických procesoch

• energetických úložištiach

Bez správnej úrovne čistoty môže dôjsť k poškodeniu technológie a výraznému skráteniu jej životnosti.

???? Riešenia na mieru od spoločnosti REFLOW SK

REFLOW SK zabezpečuje kompletné technické riešenia pre meranie, monitorovanie a kontrolu vodíkovej infraštruktúry vrátane:

• senzorov a detektorov vodíka,

• meracích a regulačných systémov,

• technológií pre priemyselné prostredia so zvýšenými nárokmi na bezpečnosť.

Pri návrhu systémov berieme do úvahy:

• požadovanú čistotu vodíka,

• špecifiká konkrétnej aplikácie,

• bezpečnostné normy ATEX,

• prevádzkové podmienky a riziká.

???? Záver

Purifikácia zeleného vodíka je kľúčovým krokom na ceste k jeho masívnemu nasadeniu v priemysle aj energetike. Moderné dočisťovacie technológie zvyšujú bezpečnosť, spoľahlivosť a predlžujú životnosť celého systému. Pri správnom návrhu a integrovanej regulácii dokáže purifikácia zabezpečiť vysokokvalitný vodík aj pri veľkých objemoch výroby.