Pengujian teknologi untuk energi terbarukan
Saat ini, pasokan energi merupakan salah satu tantangan terbesar dan terpenting: sektor energi menghasilkan sekitar dua pertiga emisi CO2 global. Perluasan pembangkit energi ramah iklim dari sumber terbarukan sangat penting untuk melawan perubahan iklim. Selain energi surya, tenaga angin, dan tenaga air, teknologi hidrogen menjadi semakin signifikan di sektor energi global dalam upaya mencapai netralitas karbon dan pada akhirnya berkontribusi pada perlindungan iklim. Baik material maupun infrastruktur, di seluruh rantai nilai industri hidrogen, menghadirkan tantangan baru dan beragam untuk pengujian material.
Solusi pengujian untuk teknologi hidrogen
Hidrogen telah digunakan sebagai bahan baku atau bahan bakar dalam industri kimia selama beberapa waktu, karena dianggap sebagai pembawa energi yang ideal dan fleksibel untuk masa depan. Ini adalah komponen dasar dari perputaran energi yang dikejar, oleh karena itu cocok untuk digunakan secara luas di sektor industri, lalu lintas, listrik dan panas. Hidrogen hijau yang dihasilkan dari sumber energi terbarukan mengurangi gas rumah kaca dan berkontribusi terhadap perlindungan iklim.
Sebagai unsur yang paling umum, hidrogen tersedia dalam jumlah yang hampir tidak terbatas, dapat digunakan secara langsung dan dapat disimpan dan diangkut dalam bentuk gas atau cair. Kepadatan energinya yang sangat tinggi dan kegunaannya dalam bentuk terikat membuatnya menjadi pembawa energi yang menarik, namun bukan tanpa masalah dan cukup menuntut saat ditangani.
Karena densitasnya yang rendah dan penampang molekulnya yang kecil, hidrogen berdifusi dengan mudah dan cepat melalui material padat. Dalam kasus bahan logam, hal ini menyebabkan hydrogen embrittlement dan pada gilirannya, pengurangan kekuatan bahan secara signifikan. Pengujian material mekanis merupakan komponen penting dalam karakterisasi dan pengembangan material baru yang harus berfungsi secara aman dan andal di bawah pengaruh hidrogen dalam jangka waktu yang lama. Komponen penting dan kritis keselamatan digunakan di area berikut:
- Produksi hidrogen (misalnya elektroliser)
- Transportasi hidrogen (misalnya pipa, katup)
- Penyimpanan hidrogen (misalnya gas cair, bejana tekan)
- Konversi energi (misalnya sel bahan bakar)
Pengujian material mekanis membutuhkan teknologi pengujian yang tepat dan diadaptasi secara khusus yang memungkinkan penentuan nilai karakteristik material yang andal di bawah pengaruh hidrogen langsung, tekanan sangat tinggi, suhu sangat rendah, dan dalam periode waktu yang sangat lama.
Contoh aplikasi berikut menunjukkan solusi pengujian ZwickRoell yang secara komprehensif memenuhi tuntutan tinggi industri hidrogen dan memberikan kontribusi penting untuk pengembangan material dan komponen lebih lanjut.
Solusi Pengujian untuk Sel Baterai Lithium-Ion, Modul Baterai, dan Paket Baterai
Sel baterai lithium-ion terdiri dari berbagai komponen dan bahan, yang karena fungsinya yang beragam, dikenakan berbagai aplikasi beban. Oleh karena itu, di bidang produksi, bahan mengalami tekanan elektrokimia, termal, dan mekanis selama berbagai langkah pembuatan untuk memenuhi beban tersebut. ZwickRoell menawarkan solusi pengujian untuk setiap sel baterai lithium-ion, modul baterai, dan persyaratan paket baterai.
- Berbagai bahan digunakan: Bahan elektroda terbuat dari film aluminium dan tembaga, pemisah polimer (PE oder PP), pelapis elektroda grafit atau titanat, pelapis oksida logam litium, rumah berbahan dasar aluminium (rumah padat atau foil laminasi), dll.
- Bahan diuji dalam hal tegangan tarik, ketahanan tekuk, kekuatan retak, kekuatan geser, kekuatan jahitan tertutup, kekuatan ikatan, ketahanan tusukan, elastisitas, tekanan suhu atau kekuatan tekan. Selain itu, beberapa komponen juga harus lulus uji fungsi seperti gaya geser pada terminal atau ketahanan tusukan katup pengaman untuk sel prismatik, atau verifikasi sederhana kekuatan sambungan las pengumpul arus.
- Penting untuk memahami sel lithium-ion dalam hal siklus kinerjanya. Akuisisi deformasi sel mekanik yang disebabkan oleh pembengkakan selama proses pengisian memainkan peran penting dalam desain lingkungan sel baterai. Tantangan tambahan: Tahan suhu pada rentang suhu yang luas (-40 °C hingga +120 °C), tahan getaran, beban siklus, dan proses penuaan akibat pengaruh elektrokimia.