Independientemente de si el hidrógeno combustible proviene de una fuente gris, azul o verde, su grado de pureza se vuelve crítico cuando el destino final es una pila de combustible. El reto analítico es considerable: los límites de impurezas se expresan en partes por mil millones (ppb) para varios compuestos químicos, y calibrar los analizadores que verifican estos límites está lejos de ser trivial.
¿Por qué los límites de pureza del hidrógeno combustible son tan bajos?
La primera pregunta que cualquier químico analítico se hace al leer los niveles máximos de impurezas autorizados es: ¿por qué estos límites son tan bajos?
La respuesta radica en cómo los ingenieros de pilas de combustible establecieron estos umbrales, trabajando de forma inversa a partir de un requisito de rendimiento. Una pila de combustible utilizada como generador de motor en un vehículo debe operar durante 200.000 km (125.000 millas) sin grandes revisiones ni averías.
El problema con los estándares de gas certificados comerciales
Encontrar el instrumento analítico adecuado capaz de detectar y cuantificar impurezas a niveles de ppb.
Obtener gases de calibración fiables a esas mismas concentraciones, de forma regular y con valores de incertidumbre estrechos y trazables.
El analista responsable de certificar la calidad del hidrógeno combustible se enfrenta a dos retos simultáneos:
- Encontrar el instrumento analítico adecuado capaz de detectar y cuantificar impurezas a niveles de ppb.
- Largos plazos de entrega variables (varias semanas)
El problema con los estándares de gas certificados comerciales
Para la mayoría de los compuestos enumerados en la ISO 14687, los gases de calibración certificados comerciales a los niveles de traza requeridos sencillamente no existen, o presentan limitaciones importantes:
- Largos plazos de entrega variables (varias semanas)
- Vida útil corta: a veces tan solo 3 meses para compuestos de traza reactivos
- Elevada incertidumbre certificada: del 10 al 20 %, que se propaga directamente en la incertidumbre de medición del resultado final
- Coste muy elevado: cuanto menor es la concentración, más caro es el cilindro certificado
Incluso cuando los estándares comerciales se aproximan a los niveles de concentración objetivo, pueden diferir en uno o dos órdenes de magnitud, lo que requiere etapas de dilución adicionales que introducen una incertidumbre adicional.
La solución del diluidor de gases: calibración in situ a cualquier concentración
Esta exigente aplicación es un caso de libro de texto para un diluidor de gases de precisión. GasMix™, en particular los modelos Zephyr II y Aïolos III, diluye automáticamente un gas madre certificado a cualquier concentración objetivo, con cálculo continuo y automático de la incertidumbre del gas producido.
El punto de partida es un estándar de gas certificado concentrado y disponible en el mercado: estable, económico, certificado por hasta cinco años y con un valor de incertidumbre muy estrecho en su concentración. GasMix™ realiza la dilución dinámica conforme a la norma ISO 6145-7, produciendo mezclas de calibración trazables bajo demanda, a cualquier concentración entre el estándar madre y el diluyente.
Ventajas clave para el análisis de hidrógeno combustible
- Genere gases de calibración a exactamente la concentración que necesita, incluida la de encuadramiento de la concentración desconocida de la muestra para una mayor precisión
- Elimine la necesidad de múltiples cilindros certificados costosos a diferentes concentraciones
- Reduzca el stock, simplifique la logística y mejore la seguridad en el laboratorio
- Trazabilidad completa: registro de auditoría, cálculo automático de incertidumbre e informe en PDF
- Compatible con compuestos agresivos: compuestos de azufre, NOx, NH₃, COV y más
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