L'utilisation du PEEK dans les équipements de production d'hydrogène repose principalement sur son exceptionnelle résistance à la corrosion chimique, sa résistance aux hautes températures et pressions, sa stabilité dimensionnelle, son faible fluage, ainsi que ses excellentes propriétés d'isolation et d'étanchéité. Il est devenu une alternative essentielle aux métaux et aux matériaux d'étanchéité traditionnels (comme le PTFE), et est principalement utilisé dans les composants de base des électrolyseurs à électrolyse alcaline (ALK) et à membrane échangeuse de protons (PEM).
1. Joints d'étanchéité pour électrolyse alcaline de l'eau (ALK)
Il s'agit d'une des principales applications du PEEK dans le domaine de l'énergie hydrogène. Les joints d'étanchéité sont des composants essentiels des électrolyseurs, assurant l'étanchéité et l'isolation des cellules dans des environnements à haute température, haute pression et fortement alcalins (par exemple, solution de KOH). Les matériaux traditionnels (comme le PTFE renforcé) présentent des problèmes tels que la déformation à froid, un fluage important et une fragilité sous haute pression prolongée. Les joints d'étanchéité en PEEK offrent :
· Excellente résistance à la corrosion chimique : Résiste à une exposition prolongée à des électrolytes alcalins forts et corrosifs.
· Bonne résilience et taux de compression approprié : Assure une étanchéité efficace sous la pression de serrage des boulons et peut s'adapter à certaines fluctuations de pression et de température.
· Faible fluage et taux de relaxation du stress : Maintient la force d'étanchéité dans des environnements à haute pression à long terme (par exemple, 175 MPa comme mentionné dans les documents), empêchant les fuites.
· Faible absorption d'humidité et résistance à l'hydrolyse : Faible taux d'absorption d'eau (environ 0,4 %), performances stables dans des environnements de vapeur à haute température, avec un changement dimensionnel minimal.
· Bonnes propriétés d'isolation : Prévient les courts-circuits internes dans l'électrolyseur.
2. Cadres d'électrodes en plastique technique
Les cadres d'électrodes en PEEK, fabriqués par moulage par injection, remplacent les cadres métalliques traditionnels (par exemple, en titane), résolvant ainsi des problèmes tels que les coûts d'usinage élevés, le poids important et la résistance à la corrosion électrochimique relativement insuffisante des cadres métalliques. Leurs avantages sont les suivants :
· Allègement : Le poids peut être réduit d'environ 70 % par rapport aux châssis métalliques, contribuant ainsi à la réduction globale du poids de l'électrolyseur.
· Excellente résistance à la corrosion électrochimique : Plus durable en milieu électrolytique.
· Bonne isolation et stabilité thermique : Répond aux exigences d'isolation électrique et de température de fonctionnement des électrolyseurs.
· Facilité de mise en œuvre et formabilité complexe : Le moulage par injection convient à la production en série de structures complexes, améliorant ainsi l'efficacité de la production.
3. Autres composants potentiels et connexes
· Composants d'un électrolyseur PEM : Le PEEK convient également aux cadres d'électrodes d'électrolyseurs PEM (spécifications telles que Φ178*2,3 mm).
· Composants d'un système de pile à combustible à hydrogène : Le PEEK trouve des applications dans des domaines tels que les filtres à cathode, les déioniseurs, les plaques d'extrémité des piles à combustible, les revêtements des réservoirs de stockage d'hydrogène et les joints de vannes. Sa résistance à la fragilisation par l'hydrogène, à la corrosion et sa légèreté lui confèrent un fort potentiel d'application.
· Systèmes de stockage, de transport et de ravitaillement en hydrogène à haute pression : Peut être utilisé dans les vannes, les joints, les raccords de canalisations, etc., pour résister aux environnements à haute pression d'hydrogène.
Résumé: En répondant aux problèmes de fiabilité à long terme des joints d'étanchéité et aux besoins d'allègement et de résistance à la corrosion des cadres d'électrodes dans les électrolyseurs alcalins, les matériaux PEEK deviennent des matériaux clés pour la mise à niveau et l'itération des équipements énergétiques à hydrogène, en particulier dans l'électrolyse de l'eau pour la production d'hydrogène, contribuant à améliorer l'efficacité, la durée de vie et la sécurité du système.
Dalian Luyang Technology Development Co., Ltd.est une entreprise nationale de haute technologie, spécialisée dans la modification et le développement de produits à base de plastiques techniques spéciaux tels que le PEEK et le PI. Dans le domaine de l'énergie hydrogène, elle a développé avec succès des joints d'étanchéité en PEEK et des cadres d'électrodes en plastique technique pour la production d'hydrogène par électrolyse alcaline de l'eau, et propose des produits connexes, s'engageant ainsi à fournir des solutions matérielles performantes pour les équipements de production d'hydrogène.
