燃料電池のガス分析

背景

自動車や水素技術に使用されている固体高分子形燃料電池（PEFC）などの燃料電池は、将来の持続可能なエネルギーシステムの可能性を示す画期的なものです。現在、燃料電池の開発分野では、効率向上、信頼性向上、コスト削減という問題領域に焦点を当てた研究が行われています。しかし、外部からの可燃性ガスまたはセル自体を構成する材料による燃料電池の汚染と「中毒」は、解決すべき問題の一つです。さらに、発電プロセス全体と排出負荷の解析と最適化のための包括的なデータ収集の方法が必要です

解決方法

V&F社のソフトイオン化＋EIデュアル質量分析計　CombiSenseは、燃料電池のプロセスフロー全体を通して、極めて多様な混合ガスを柔軟に分析し、迅速に判断することができます。特許取得済みのイオン分子反応技術質量分析計（IMR-MS）により、ppmまたはppbレベルのガスの微量分析が可能です。さらに、内蔵の電子衝撃質量分析計（EI-MS）を使って、体積パーセントでガスを測定することも可能です。H₂、O₂、H₂Oを同時に測定することで、CombiSenseは効率性調査に使用することができます。CO、CO₂ などの指標を測定することで、燃料電池の機能に欠陥や有機硫黄や窒素化合物などの経年変化がないかどうかを確認できます。また、CombiSenseは、メタンなどの様々な燃料から水素を製造するH₂改質技術の開発・試験にも適しています。V&F社の質量分析計は、AKプロトコルを用いた通信など、オートメーションシステムへの統合を確実にするために、様々なインターフェースを装備することができます。

利点

一部の計測技術では、燃料電池ガス分析のガスマトリックスが克服できない問題があります。これらの影響は、燃料ガスまたは排ガス中に存在する高水分と高濃度のH₂が原因です。これらは、ガス輸送、スイッチングバルブやシールをブロックする可能性があります。V&F社の質量分析計は、大真空とバックグラウンド補正機能により、これらの影響を抑制することができます。CombiSenseは、測定する分子とその濃度に関して非常に高い柔軟性を持っています。このため、燃料ガスの連続測定、潜在的な不純物の特定、故障の早期発見が可能です。したがって、燃料電池技術の研究・生産分野において、理想的なツールとなります。

ハイライト

燃料電池プロセスフロー全体の監視
ガス供給および排気ガス中の全ガス組成の概要
高感度・高選択性

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