HyDry:' La Universidad RWTH de Aquisgrán investiga nuevos procesos de secado
Cuando hay que recubrir finamente películas o membranas con otro material, suele hacerse mediante un proceso húmedo, ya sea para electrodos para la producción de baterías o unidades de electrodos de membrana para pilas de combustible. Aunque los procesos de recubrimiento difieren en los detalles, son iguales en un aspecto: para eliminar los disolventes del recubrimiento líquido del electrodo o del catalizador, hay que secarlos.
Es un paso crucial de la producción, ya que el consumo energético del secado es un factor importante para la huella de CO2 de la producción y los costes. El estado actual de la técnica son los sistemas de secado por convección, en los que se utiliza aire caliente -procedente de radiadores de infrarrojos o en un quemador de fuentes fósiles, a menudo gas natural. Como estos sistemas de secado -es decir, hornos sobredimensionados- tienen una longitud de 40 a 80 metros, el consumo de energía es correspondientemente alto. Además, la producción de electrodos tiene lugar en salas blancas muy grandes, lo que aumenta los costes de construcción y funcionamiento.
Hasta un 70% menos de energía
Para el nuevo proceso, los investigadores de Aquisgrán dirigidos por el director de PEM, Achim Kampker, utilizan una solución desarrollada por el socio de investigación bávaro Lambda Technology. Se trata de un proceso de secado híbrido con dos fuentes de energía: la convección y el "infrarrojo cercano" (NIR). Kampker lo considera un "proceso prometedor que permite un secado mucho más eficaz y una reducción del consumo de energía".
Según la RWTH, la necesidad de energía se reducirá en un 30% en comparación con los impulsores de infrarrojos puros. En comparación con los sistemas de secado por convección anteriores, debería ser posible incluso reducir el consumo de energía en un 70%. Esto se debe a que la tecnología Lambda no sólo utiliza dos fuentes de energía diferentes para aprovechar de forma óptima sus ventajas. El proceso también debería poder reciclar la energía térmica del aire de salida y la radiación NIR, lo que aumenta aún más la eficacia y reduce las necesidades energéticas.
Como parte del proyecto conjunto, la Cátedra RWTH de PEM está investigando un proceso automático de aseguramiento de la calidad para el innovador método de secado. Además, el equipo de la PEM va a desarrollar un banco de pruebas con el que los investigadores podrán determinar las estrategias de funcionamiento adecuadas para el nuevo proceso durante los dos años que durará el proyecto.
También se desarrollará un modelo de cálculo para identificar las correlaciones entre los parámetros del producto y del proceso. En una fase posterior, el modelo de cálculo se combinará con los parámetros del producto y del proceso para poder hacer afirmaciones sobre la producción rollo a rollo.
HyDry' está financiado por el Ministerio Federal de Economía y Protección del Clima de Alemania (BMWK).
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