La firma alemana está especializada en equipos de ensayos de materiales

ZwickRoell amplía su gama de soluciones al sector relacionado con el H2

Redacción Interempresas04/06/2024

ZwickRoell, firma alemana especializada en equipos de ensayos de materiales, aporta soluciones específicas para el ensayo de los mismos bajo condiciones de hidrógeno.

El hidrógeno, como fuente energética promisoria, requiere un manejo cuidadoso. Los ensayos con equipos de ZwickRoell, reconocida como referencia en el campo, son esenciales para garantizar la seguridad de los materiales y componentes que emplean hidrógeno.

Entre sus soluciones de equipos de ensayo en materia del hidrógeno, ZwickRoell dispone de soluciones que operan en las siguientes aplicaciones:

Ensayos a temperaturas criogénicas
Influencia de metales bajo influencia de hidrógeno / fragilización por hidrógeno
Ensayos en pilas de combustible de hidrógeno y sus componentes
Ensayo de células fotovoltaicas y sus componentes
Pilas, módulos y baterías de iones de litio y sus componentes.

Nuevas mordazas para la tecnología del 'Hollow specimen' (pieza hueca) para el ensayo de materiales bajo hidrógeno comprimido

Como alternativa a la tecnología de autoclaves, la tecnología‚ hollow specimen permite realizar ensayos de probetas huecas metálicas bajo hidrógeno presurizado hasta 200 bares en un entorno normal de laboratorio, sin complejas medidas de seguridad y menores costes de inversión y ensayo. Este método es adecuado para la cualificación de materiales bajo condiciones de hidrógeno comprimido, para ensayos de tracción, ensayos de fluencia, ensayos de velocidad de deformación lenta (SSRT) y ensayos cíclicos de hasta 2 Hz.

Hollow specimen tool para máquinas de ensayo.

Detalle del Hollow specimen.

Método de ensayos en condiciones criogénicas y en cámara de presión

El almacenamiento y el transporte eficientes son fundamentales para garantizar un uso óptimo de la energía del hidrógeno. El hidrógeno gaseoso puede transportarse por tuberías o comprimirse antes del transporte, y durante el almacenamiento en tanques o botellas de hidrógeno.

Otra opción para transportar grandes volúmenes de hidrógeno es en forma líquida, para la que se requiere una temperatura de 20 K.

Existen tres opciones para el almacenamiento eficiente del hidrógeno, de las que se derivan los requisitos de ensayo para los distintos tipos de materiales empleados para fabricar depósitos, que son decisivos para los parámetros de ensayo a elegir.

En estado líquido hasta 4 bar en el rango de licuefacción del hidrógeno a 20 K
En el rango de presión de 250...700 bar a temperatura ambiente
En el rango de presión de 500... 1000 bar entre 33 y 73 K

Según la temperatura de funcionamiento, presión y aplicación, se emplean cámaras de temperatura, criostatos de flujo y/o criostatos de inmersión para llevar a cabo pruebas en el rango criogénico. Estos equipos permiten alcanzar temperaturas entre 20 K y 130 K, dependiendo del diseño. Para ensayos con hidrógeno a presión, se utilizan máquinas de ensayo de fluencia, estáticas y sistemas servohidráulicos de hasta 100 kN. La variedad de ensayos abarca tracción, fatiga y análisis de mecánica de la fractura, realizándose a presiones de hasta 400 bar en un entorno de hidrógeno con adaptadores para probetas huecas (técnica de probetas huecas; hasta 200 bar) y temperaturas de -85 °C a +150 °C.