グリーン水素製造プロセスの効率化と安全性の向上

グリーン水素の製造には、水の電気分解が必要です。
このプロセスには大量の水が必要となるため、水資源の持続可能な利用は重要な課題です。
電気分解では、化学反応に干渉し、グリーン水素の製造効率を低下させる可能性のある不純物を最小限に抑えるため、純水または超純水を使用する必要があります。
高純度の水は、逆浸透（RO）などのプロセスによって得られます。

• 導電率測定：水の純度を確保するための重要なパラメータ。Memosens CLS16Eは低導電率領域での高精度測定、データの長期保存、非接触型データ伝送を実現。
• 流量測定（電解装置の水供給）：Promag W 10は世界初の制限なし設置が可能な電磁流量計で、導電性液体のモニタリングに最適。
• 流量測定（アルカリ型電解装置）：Prowirl F 200などのボルテックス流量計が純水の測定に使用される。
• 圧力測定：Cerabar PMP51Bはろ過や逆浸透の詰まり検出に役立ち、グリーン水素製造の系統的な誤差を低減。
• 液面測定：Levelflex FMP51は水素・酸素分離器に対応し、腐食性物質にも高い耐性を持ち、安定供給と資源効率を支援。
• 有機物・シリカ測定：水源によりTOCやシリカ含有量が異なり、Liquiline System CA80SIとCA78で正確な分析が可能。

他のタイプの電解槽と異なりAEM電解槽では、アルカリ溶液と水酸物イオン（OH-）が透過するメンブレンが使用されます。陽極で水は酸素と水酸化イオンに分解されます。水酸化イオンがメンブレンを透過し陰極側に集積され、そこで（電源供給による）電子と反応して水素ガスが生成されます。AEMは、PEM電解槽と比較し低コストの触媒を使用できるという利点があります。

• 給水と排水の微妙なバランスを保つことは、メンブレンの安定性と効率にとって極めて重要です。これは、電磁流量計Promag P 300を使用して実現できます。
• 電解槽の陰極側（H₂）を陽極（O₂）側より高圧にすることで、ガスクロスオーバーやクロス浸透を削減できます。差圧を監視することは、特に両側が同じような圧力で動作している場合、電解槽が正しく動作していることを確認するために非常に重要です。そのため、Deltabar PMD75Bにより入念に差圧を監視する必要があります。

高温電気分解、または固体酸化物電気分解（SOEC）は、液体の水や電解液ではなく水蒸気を利用する新しい技術です。600～1000℃という高温で運転することで、電気分解の効率が大幅に向上します。特に、廃熱や高効率な熱源と組み合わせることで、その効果が最大限に発揮されます。

• 極端な高温環境では、強靭で耐久性のあるセンサーが求められます。
• 複雑なガス混合物には、変化するガス組成を正確に分析する必要があり、Raman Rxn5ガス分析計は信頼性の高いインライン分光分析を提供します。
• 高温の蒸気を扱うアプリケーションでは、精密かつ堅牢な流量測定が不可欠です。

水素は輸送手段や最終用途（特に燃料電池（ISO 14687:2019））に応じて、高い品質基準を満たす必要があります。光学技術による水分（H₂O）および酸素（O₂）の計測は、優れた堅牢性と信頼性によりメンテナンスフリーの運用を実現します。

• 最速の応答時間でプロセスの不純物を検出
• 動部がなく電解液不要な光学式センサは長寿命で、メンテナンス作業を大幅に低減します。
• Heartbeat Technologyによる健全性監視機能を搭載、設置が容易で試運転も簡略