Wie Greene Tweed die Zukunft der Nachhaltigkeit gestaltet
Egal, ob Sie in tiefen Ölquellen arbeiten, in 40.000 Fuß Höhe fliegen oder Halbleiter im Nanometerbereich herstellen, Sie brauchen Materialien und Lösungen, die den schwierigsten Bedingungen der Welt gewachsen sind. Hier kommt Greene Tweed ins Spiel - von Dichtungs- und Verbundwerkstoffkomponenten von heute bis hin zu Kutschenpeitschen aus dem Jahr 1863 - gebaut, um zu übertreffen, wenn Versagen keine Option ist.
Jetzt, da die Welt auf saubere Energie umstellt, arbeiten unsere Ingenieure an der Innovation, Entwicklung und Prüfung von Materialien und Lösungen, die erforderlich sind, um die Herausforderungen zu bewältigen, mit denen Unternehmen konfrontiert sind, die den Sprung zur Nachhaltigkeit vollziehen. Im Folgenden finden Sie die vier wichtigsten Bereiche, auf die wir uns konzentrieren, sowie einige unserer wirkungsvollsten Lösungen:
1. Wasserstoff: Ist Ihre Ausrüstung bereit?
Die technischen Experten von Greene Tweed arbeiten eng mit Wasserstoffinnovatoren auf der ganzen Welt zusammen. Daher kennen wir die extremen Hindernisse, mit denen die Wasserstoffindustrie konfrontiert ist, und entwickeln aktiv fortschrittliche Materialien und umfassende Lösungen, die speziell auf Ihre dringlichsten Anliegen zugeschnitten sind:
RGD-Beständigkeit bei niedrigen Temperaturen in gasförmigen Wasserstoffanwendungen:
Schnelle Gasdekompression (RGD) ist ein großes Risiko in Hochdrucksystemen mit gasförmigem Wasserstoff. Plötzlicher Druckabfall kann dazu führen, dass sich Wasserstoff, der Standardelastomere leicht durchdringt, explosionsartig ausdehnt und Materialien beschädigt. Die Elastomere von Greene Tweed, wie Fusion® 938 (FKM) und Chemraz® 678 (FFKM), sind so konzipiert, dass sie extremen RGD-Szenarien in Wasserstoff- und Kohlendioxidsystemen standhalten. Sie wurden nach ISO-Normen getestet und bieten eine außergewöhnliche Widerstandsfähigkeit unter wasserstoffreichen Bedingungen.
Kryogene Dichtungen in flüssigem Wasserstoff:
Wasserstoff, der als kryogene Flüssigkeit gelagert wird, stellt extreme thermische Herausforderungen dar, die herkömmliche Materialien wie Elastomere spröde und unwirksam machen. Wir verwenden MSE-Dichtungen (Metal Spring Energized), die langlebige Metalldichtungen mit fortschrittlichen Beschichtungen und Design kombinieren, um Wasserstoffdiffusion und Korrosion zu minimieren. Dank unserer Erfahrung mit kryogenen Dichtungen für Branchen wie die Halbleiterindustrie sind unsere Lösungen für diese Bedingungen ausgelegt.
Hochdruck- und Hochtemperatur-Überdruckventile:
Druckbegrenzungsventile (PRVs) für Wasserstoff und Hochdruckgase haben oft mit Kriechverhalten zu kämpfen, wodurch sich das Material im Laufe der Zeit verformt. Arlon® 3000XT von Greene Tweed, ein vernetztes PEEK-Polymer, bietet eine hervorragende Lösung mit außergewöhnlicher Kriechbeständigkeit, Dichtheit und langfristiger Zuverlässigkeit unter extremen Drücken und Temperaturen. Tests unter HPHT-Bedingungen und mehr als 10 Jahre Einsatz bei Kunden in der Praxis haben gezeigt, dass Arlon® 3000XT herkömmliche Materialien wie gefülltes PEEK übertrifft und damit ideal für Dichtungen, O-Ringe und Sicherungsringe in Wasserstoffsystemen ist. Dieser fortschrittliche thermoplastische Sitz wird in Überdruckventilen eines Fortune 500-Unternehmens für technische Lösungen eingesetzt und gewährleistet selbst bei Drücken von bis zu 20.000 psig optimale Leistung und Lebensdauer.
Für Anwendungen, die noch höhere mechanische Eigenschaften erfordern, empfiehlt sich Arlon® 3160XT, unser glasverstärktes, vernetztes PEEK-Material. Es bietet eine 20-mal höhere Kriechbeständigkeit und eine um 30-70 % bessere Leistung bei kurzzeitigen Hochtemperaturbedingungen im Vergleich zu glasgefülltem Standard-PEEK. Das macht es unglaublich haltbar und zuverlässig für wichtige Wasserstoffsysteme.
Verbesserung der Verschleiß- und Reibungseigenschaften:
Verschleiß und Reibung stellen aufgrund der geringen Schmierfähigkeit von Wasserstoffmolekülen eine große Herausforderung dar. Dies führt im Laufe der Zeit zu erhöhter Wärmeentwicklung und zur Zersetzung von Bauteilen, was letztlich deren Lebensdauer verkürzt und einen kostspieligen Austausch erforderlich macht. Arlon® 3000XT und seine Mischungen bieten eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und geringe Reibung und verlängern so die Lebensdauer von Komponenten in anspruchsvollen Anwendungen wie Industrieventilen, Pipelineanschlüssen und wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen. Wir haben umfangreiche Tests durchgeführt, um zu bestätigen, dass unser vernetztes PEEK auch unter rauen Bedingungen zuverlässig funktioniert, die Wartungskosten senkt und für Sicherheit sorgt.
Sicherere, schnellere Wasserstoffverdichtung:
Die Verdichtung von Wasserstoff in Zentrifugalsystemen stellt eine einzigartige Herausforderung dar - herkömmliche Metalllaufräder können den erforderlichen hohen Geschwindigkeiten nicht standhalten und versagen, bevor sie diese Grenzen erreichen. Um dieses Problem zu lösen, haben wir ein bahnbrechendes Verbundlaufrad entwickelt, das mit Spitzengeschwindigkeiten von über 600 m/s arbeiten kann. Diese Innovation gewährleistet eine sichere, effiziente Wasserstoffverdichtung und setzt einen neuen Leistungsstandard.
2. Die versteckten Hürden der Kohlenstoffabscheidung, -verwertung und -speicherung
Die Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) ist ein wichtiges Instrument zur Bekämpfung des Klimawandels, aber die Entwicklung von Systemen, die für anspruchsvolle Anwendungen robust genug sind, ist keine einfache Aufgabe. Die Entwicklung von Systemen, die für anspruchsvolle Anwendungen robust genug sind, ist nicht einfach. Lösungsmittel auf Aminbasis sind für CCUS unverzichtbar, da sie Kohlendioxid (CO2) und Schwefelwasserstoff (H2S) effektiv abtrennen. Ihre korrosive Natur kann jedoch das Material der Anlage beschädigen, was zu Lecks, Druckabfall und teuren Abschaltungen führt.
Die Materialauswahl ist der Schlüssel zur Bewältigung dieser Herausforderungen. Standardmaterialien versagen häufig in den aggressiven Umgebungen, die durch aminbasierte Lösungsmittel entstehen, so dass fortschrittliche Materialien unerlässlich sind. Greene Tweed bietet Chemraz® 541 an, ein Perfluorelastomer, das im Kontakt mit Aminen nicht aufquillt und seine Integrität bewahrt. Tests haben seine Haltbarkeit und Zuverlässigkeit bewiesen, die ungeplante Abschaltungen reduzieren und die Lebensdauer der Anlagen verlängern. Wir haben das Material in Aminen getestet, darunter Monoethanolamin (MEA), Diethanolamin (DEA) und Methyldiethanolamin (MDEA). Das Material zeigte eine bemerkenswerte chemische Beständigkeit gegenüber allen drei Lösungsmitteln und bewahrte die Integrität der Komponenten in aggressiven Umgebungen durch eine geringe Volumenquellung.
Für Hochtemperatur- und Hochdruckumgebungen, wie sie bei CCUS-Anwendungen üblich sind, bietet unser moderner thermoplastischer PEEK-Kunststoff Arlon® 3000XT eine hervorragende chemische Beständigkeit und thermische Stabilität. Es sorgt für langfristige Zuverlässigkeit in CCUS-Systemen und reduziert häufige Austauschvorgänge.
3. Die Herausforderungen für nachhaltige Flugkraftstoffe annehmen
Nachhaltige Flugkraftstoffe (Sustainable Aviation Fuels, SAF), Alternativen zu herkömmlichen erdölbasierten Düsenkraftstoffen, die den Ausstoß von Treibhausgasen (THG) minimieren, sind von zentraler Bedeutung für das Engagement der Luftfahrtindustrie zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen. Die erfolgreiche Einführung von SAFs ist jedoch nicht ohne Herausforderungen.
Wir haben erkannt, dass SAF in modernen Flugzeugen nur dann effektiv funktionieren kann, wenn alle Kraftstoffsysteme dafür optimiert sind. Deshalb haben wir strenge Tests durchgeführt, um sicherzustellen, dass unsere Materialien den chemischen, thermischen und mechanischen Bedingungen standhalten, die SAF mit sich bringt. Wir haben verschiedene FKMs, darunter Fusion® 731, Fusion® 772 und Fusion® 665 sowie Fluorsilikon FVMQ 409, sowohl in 100 % SAF als auch in SAF-Mischungen unter simulierten Betriebsbedingungen mit erhöhten Temperaturen und Flüssigkeitswechselszenarien untersucht.
Die Leistung unserer FKM-Formmassen (Fusion® 731, 772, 665) war hervorragend und zeigte gleichbleibende und zuverlässige Eigenschaften in allen getesteten SAF-Formulierungen. Insbesondere schnitten diese Compounds in den drei SPK-Formulierungen und den 50/50-Mischungen mit Kontrollflüssigkeit sowie in den 20%igen SAK-Mischungen mit drei verschiedenen 80%igen SPK-Mischungen außergewöhnlich gut ab. Die drei FKM-Elastomere schnitten auch bemerkenswert gut ab, wenn sie unter simulierten Trockenbedingungen extremen Temperaturen ausgesetzt wurden, und behielten ihre Integrität und Funktionalität bei. Dies unterstreicht ihre Haltbarkeit, Anpassungsfähigkeit und Eignung für schwierige Bedingungen. Für FMVQ 409 empfehlen wir jedoch aufgrund des höheren Härteabfalls, der inkonsistenten Quellung und der variablen Austrocknungsdaten die Durchführung spezifischer Endanwendungstests, bevor es in SPK- oder SAK-Mischungen verwendet wird, bei denen Kraftstoffwechsel oder Austrocknungsbedingungen auftreten können.
Diese Ergebnisse unterstreichen die Robustheit unserer drei FKM-Elastomere (Fusion® 731, 772, 665) und ihre Fähigkeit, unter den Belastungen der SAF-Umgebung zu bestehen.
4. Beseitigung von Batterieschutzmaßnahmen
Die Energiespeicherung ist ein weiterer wichtiger Bereich in der Wertschöpfungskette für saubere Energie, da sie den Kunden Flexibilität und Zuverlässigkeit bei der Energieversorgung bietet. Dies ist besonders wichtig, da die erneuerbaren Energiequellen weiter wachsen und einen immer größeren Anteil der Energie an die Verbraucher liefern. Unter den verschiedenen Technologien für die Langzeitspeicherung von Energie sind Batterien der am schnellsten wachsende Markt, während sie bei der Nutzung nach der Wasserkraft an zweiter Stelle stehen und rasch an Bedeutung gewinnen.
Als dynamischer und sich entwickelnder Markt hat der Batteriemarkt zahlreiche Forschungen und technologische Entwicklungen angestoßen, um die Gesamtleistung und Sicherheit von Batterien sowie ihre Nachhaltigkeitsaspekte zu verbessern, insbesondere angesichts der zunehmenden Bedeutung von Batterielebenszyklen, indem Herausforderungen bewältigt werden. Zu den wichtigsten Herausforderungen gehören Leckagen, die die Batterieleistung beeinträchtigen könnten, eine korrosive Betriebsumgebung, die die Prozesseffizienz verringern könnte, und thermisches Durchgehen, das eine Brandgefahr darstellt. Die Auswahl des richtigen Materials hilft, diese potenziellen Probleme zu vermeiden.
Arlon® 3160XT, unser glasfaserverstärktes, vernetztes PEEK-Material, weist im Vergleich zu Standard-PEEK für Batteriegehäuse eine bessere Wärmeleistung auf. Darüber hinaus bieten unsere Verbundwerkstoffe wie WR® 600 und XR®-1 eine hohe chemische Beständigkeit gegenüber korrosiven Lösungsmitteln, die beim Batterierecycling verwendet werden, und schließen so den Lebenszyklus der Batterie auf nachhaltige Weise ab. Bei Greene Tweed evaluieren wir unsere Produkte ständig, um die Probleme richtig anzugehen.
Lassen Sie uns Ihnen helfen, Ihre schwierigsten Herausforderungen zu meistern
Eine nachhaltige Zukunft zu schaffen ist nicht einfach, aber Sie müssen sich den Herausforderungen nicht alleine stellen. Wir von Greene Tweed sind stolz darauf, Ihr Partner für Innovationen zu sein und Ihre Ingenieure bei der Optimierung der Leistung unter den härtesten industriellen Bedingungen der Welt zu unterstützen.
Setzen Sie sich noch heute mit uns in Verbindung und erfahren Sie, wie Greene Tweed Ihre Projekte für saubere Energie unterstützen kann.