يعتمد استخدام مواد نظرة خاطفة في معدات طاقة الهيدروجين بشكل أساسي على مقاومتها الاستثنائية للتآكل الكيميائي، ومقاومتها العالية للحرارة والضغط، وثبات أبعادها، وانخفاض زحفها، وعزلها الممتاز، وخصائصها المانعة للتسرب. وقد أصبحت بديلاً رئيسياً للمعادن ومواد منع التسرب التقليدية (مثل مادة PTFE)، وتُستخدم بشكل رئيسي في المكونات الأساسية لأجهزة التحليل الكهربائي للماء القلوي (ALK) وأجهزة التحليل الكهربائي ذات غشاء تبادل البروتونات (PEM).
1. حشيات مانعة للتسرب لتحليل الماء القلوي (ALK)
يُعدّ هذا أحد التطبيقات الأساسية لمادة نظرة خاطفة في مجال طاقة الهيدروجين. تُعتبر حشيات منع التسرب مكونات بالغة الأهمية في أجهزة التحليل الكهربائي، إذ تُسهم في الحفاظ على إحكام غلق الخلايا وعزلها في ظل درجات حرارة وضغوط عالية، وفي بيئات قلوية قوية (مثل محلول هيدروكسيد البوتاسيوم). تعاني المواد التقليدية (مثل مادة PTFE المُقوّى) من مشاكل مثل التدفق البارد، والزحف السريع، وقابلية التلف تحت ضغط عالٍ لفترات طويلة. توفر حشيات منع التسرب المصنوعة من نظرة خاطفة المزايا التالية:
· مقاومة ممتازة للتآكل الكيميائي: يمكنه تحمل التعرض طويل الأمد للإلكتروليتات القلوية القوية المسببة للتآكل.
· مرونة جيدة ونسبة ضغط مناسبة: يضمن إحكامًا فعالًا تحت ضغط شد البراغي ويمكنه التكيف مع تقلبات معينة في الضغط ودرجة الحرارة.
· معدل منخفض للشعور بالزحف والاسترخاء من التوتر: يحافظ على قوة الإحكام في ظل بيئات الضغط العالي على المدى الطويل (على سبيل المثال، 175 ميجا باسكال كما هو مذكور في الوثائق)، مما يمنع التسرب.
· مقاومة منخفضة لامتصاص الرطوبة والتحلل المائي: معدل امتصاص منخفض للماء (حوالي 0.4٪)، وأداء مستقر في بيئات البخار ذات درجات الحرارة العالية، مع الحد الأدنى من التغير في الأبعاد.
· خصائص عزل جيدة: يمنع حدوث دوائر قصر داخلية في المحلل الكهربائي.
2. إطارات أقطاب كهربائية بلاستيكية هندسية
تُستخدم إطارات أقطاب نظرة خاطفة المصنعة بتقنية التشكيل بالحقن كبديل للإطارات المعدنية التقليدية (مثل التيتانيوم)، مما يُعالج مشاكل مثل ارتفاع تكاليف التصنيع، والوزن الثقيل، ومقاومة التآكل الكهروكيميائي غير الكافية نسبيًا للإطارات المعدنية. وتشمل مزاياها ما يلي:
· تخفيف الوزن: يمكن تقليل الوزن بنسبة 70% تقريبًا مقارنة بالإطارات المعدنية، مما يساهم في تقليل الوزن الإجمالي لجهاز التحليل الكهربائي.
· مقاومة ممتازة للتآكل الكهروكيميائي: أكثر متانة في بيئات التحليل الكهربائي.
· عزل حراري جيد وثبات حراري: يفي بمتطلبات العزل الكهربائي ودرجة حرارة التشغيل لأجهزة التحليل الكهربائي.
· سهولة المعالجة وقابلية التشكيل المعقدة: يُعدّ التشكيل بالحقن مناسبًا للإنتاج الضخم للهياكل الإطارية المعقدة، مما يحسن كفاءة الإنتاج.
3. المكونات الأخرى المحتملة والمتعلقة بها
· مكونات محلل كهربائي PEM: مادة نظرة خاطفة مناسبة أيضًا لإطارات أقطاب محلل PEM (مواصفات مثل Φ178*2.3 مم).
· مكونات نظام خلايا وقود الهيدروجين: يشمل ذلك مرشحات الكاثود، وأجهزة إزالة الأيونات، وألواح نهاية مكدس خلايا الوقود، وبطانات خزانات تخزين الهيدروجين، أو موانع تسرب الصمامات. توفر مقاومة مادة نظرة خاطفة للتقصف الهيدروجيني والتآكل وخفة وزنها إمكانات تطبيقية في هذا المجال.
· أنظمة تخزين ونقل وتزويد الهيدروجين عالي الضغط: يمكن استخدامه في الصمامات، والأختام، وموصلات خطوط الأنابيب، وما إلى ذلك، لتحمل بيئات الهيدروجين ذات الضغط العالي.
ملخص: من خلال معالجة مشكلات الموثوقية طويلة المدى لحشيات منع التسرب واحتياجات تخفيف الوزن ومقاومة التآكل لإطارات الأقطاب الكهربائية في المحللات الكهربائية القلوية، أصبحت مواد نظرة خاطفة مواد أساسية لتحديث وتطوير معدات طاقة الهيدروجين، وخاصة في التحليل الكهربائي للماء لإنتاج الهيدروجين، مما يساهم في تحسين كفاءة النظام وعمره الافتراضي وسلامته.
شركة داليان لويانغ لتطوير التكنولوجيا المحدودةهي شركة وطنية متخصصة في التكنولوجيا المتقدمة، وتُعنى بتعديل وتطوير منتجات البلاستيك الهندسي الخاص مثل نظرة خاطفة و باي. وفي مجال طاقة الهيدروجين، نجحت الشركة في تطوير حشيات مانعة للتسرب من نظرة خاطفة وإطارات أقطاب كهربائية من البلاستيك الهندسي لإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للماء القلوي، كما توفر منتجات ذات صلة، وتُكرّس جهودها لتقديم حلول مواد عالية الأداء لمعدات طاقة الهيدروجين.
