Comment Greene Tweed est à l'origine de l'avenir de la durabilité
Que vous travailliez dans des puits de pétrole profonds, que vous voliez à 40 000 pieds d'altitude ou que vous fabriquiez des semi-conducteurs à l'échelle du nanomètre, vous avez besoin de matériaux et de solutions capables de faire face aux conditions les plus difficiles du monde. C'est là que Greene Tweed entre en jeu - des composants d'étanchéité et composites d'aujourd'hui aux fouets de buggy de 1863 - construits pour surpasser les performances lorsque l'échec n'est pas une option.
Aujourd'hui, alors que le monde passe à l'énergie propre, nos ingénieurs travaillent à l'innovation, au développement et à l'essai des matériaux et des solutions nécessaires pour relever les défis auxquels sont confrontées les entreprises qui s'engagent sur la voie de la durabilité. Voici les quatre domaines clés sur lesquels nous nous concentrons, ainsi que certaines de nos solutions les plus efficaces :
1. Hydrogène : votre équipement est-il prêt ?
Les experts techniques de Greene Tweed collaborent étroitement avec les innovateurs du secteur de l 'hydrogène dans le monde entier. Nous comprenons ainsi les obstacles extrêmes auxquels est confrontée l'industrie de l'hydrogèneet développons activement des matériaux avancés et des solutions complètes conçues spécifiquement pour répondre à vos préoccupations les plus pressantes :
Résistance à la décompression rapide des gaz à basse température dans les applications d'hydrogène gazeux :
La décompression rapide des gaz est un risque majeur dans les systèmes d'hydrogène gazeux à haute pression. Un relâchement soudain de la pression peut provoquer une expansion explosive de l'hydrogène, qui pénètre facilement les élastomères standard, et endommager les matériaux. Les élastomères de Greene Tweed, tels que Fusion® 938 (FKM) et Chemraz® 678 (FFKM), sont conçus pour résister aux scénarios extrêmes de RGD dans les systèmes à hydrogène et à dioxyde de carbone. Testés selon les normes ISO, ils offrent une résilience exceptionnelle dans des conditions riches en hydrogène.
Étanchéité cryogénique à l'hydrogène liquide :
L'hydrogène stocké sous forme de liquide cryogénique pose des défis thermiques extrêmes, rendant les matériaux courants tels que les élastomères fragiles et inefficaces. Nous utilisons des joints Metal Spring Energized (MSE), qui combinent des joints métalliques durables avec des revêtements et une conception avancés pour minimiser la diffusion de l'hydrogène et la corrosion. Grâce à notre expertise en matière d'étanchéité cryogénique pour des industries telles que les semi-conducteurs, nos solutions sont conçues pour fonctionner dans ces conditions.
Soupapes de sûreté à haute pression et à haute température :
Les soupapes de sûreté à pression (PRV) pour l'hydrogène et les gaz à haute pression sont souvent confrontées au fluage qui entraîne la déformation du matériau au fil du temps.L'Arlon® 3000XT de Greene Tweed, un polymère PEEK réticulé, offre une solution supérieure avec une résistance au fluage exceptionnelle, des performances d'étanchéité et une fiabilité à long terme sous des pressions et des températures extrêmes. Des essais dans des conditions HPHT et plus de 10 ans d'utilisation par des clients sur le terrain prouvent que l'Arlon® 3000XT surpasse les matériaux traditionnels tels que le PEEK chargé, ce qui le rend idéal pour les joints d'étanchéité, les joints toriques et les bagues d'appui dans les systèmes à hydrogène. Utilisé dans les soupapes de décharge d'une entreprise de solutions d'ingénierie figurant au classement Fortune 500, ce siège thermoplastique avancé garantit des performances et une durée de vie optimales, même à des pressions allant jusqu'à 20 000 psig.
Pour les applications qui requièrent des propriétés mécaniques encore plus élevées, pensez à l'Arlon® 3160XT, notre PEEK réticulé renforcé de verre. Il offre une résistance au fluage 20 fois supérieure et des performances 30 à 70 % supérieures dans des conditions de haute température à court terme par rapport au PEEK standard chargé de verre. Il est donc incroyablement durable et fiable pour les systèmes clés à hydrogène.
Amélioration des propriétés d'usure et de frottement :
L'usure et le frottement posent des problèmes importants en raison du faible pouvoir lubrifiant des molécules d'hydrogène. Cela entraîne une augmentation de la chaleur et une dégradation des composants au fil du temps, ce qui réduit leur durée de vie et entraîne des remplacements coûteux. Arlon® 3000XT et ses composés offrent une résistance exceptionnelle à l'usure et une faible friction, prolongeant la durée de vie des composants dans des applications difficiles telles que les vannes industrielles, les raccords de pipelines et les véhicules à hydrogène. Nous avons mené des tests approfondis pour valider que notre PEEK réticulé offre des performances fiables dans des conditions difficiles, réduisant ainsi les coûts de maintenance et assurant la tranquillité d'esprit.
Compression plus sûre et plus rapide de l'hydrogène :
La compression de l'hydrogène dans les systèmes centrifuges présente un défi unique : les roues métalliques traditionnelles ne peuvent pas supporter les vitesses élevées requises et tombent en panne avant d'atteindre ces limites. Pour y remédier, nous avons mis au point une roue composite révolutionnaire capable de fonctionner à des vitesses de pointe supérieures à 600 m/s. Cette innovation garantit une compression sûre et efficace de l'hydrogène et établit une nouvelle norme de performance.
2. Les obstacles cachés du captage, de l'utilisation et du stockage du carbone
Le captage, l'utilisation et le stockage du carbone (CCUS) est un outil essentiel dans la lutte contre le changement climatique, mais la construction de systèmes suffisamment robustes pour des applications exigeantes n'est pas une tâche simple. Concevoir des systèmes suffisamment résistants pour des applications exigeantes n'est pas chose aisée. Les solvants à base d'amines sont essentiels pour le CCUS, car ils capturent efficacement le dioxyde de carbone (CO2) et le sulfure d'hydrogène (H2S). Cependant, leur nature corrosive peut endommager les matériaux de l'équipement, provoquant des fuites, des chutes de pression et des arrêts coûteux.
La sélection des matériaux est essentielle pour relever ces défis. Les matériaux standard échouent souvent dans les environnements agressifs créés par les solvants à base d'amines, ce qui rend indispensable l'utilisation de matériaux avancés. Greene Tweed propose Chemraz® 541, un élastomère perfluoré qui résiste au gonflement et conserve son intégrité au contact des amines. Des tests ont démontré sa durabilité et sa fiabilité, réduisant les arrêts imprévus et prolongeant la durée de vie des équipements. Nous l'avons testé en le trempant dans des amines, notamment la monoéthanolamine (MEA), la diéthanolamine (DEA) et la méthyldiéthanolamine (MDEA). Le matériau a démontré une résistance chimique remarquable à ces trois solvants, en conservant un faible volume de gonflement, ce qui est essentiel pour préserver l'intégrité des composants dans des environnements agressifs.
Pour les environnements à haute température et à haute pression courants dans les applications CCUS, notre thermoplastique PEEK avancé, Arlon® 3000XT, offre une résistance chimique et une stabilité thermique supérieures. Il garantit une fiabilité à long terme dans les systèmes CCUS, réduisant ainsi les remplacements fréquents.
3. Relever les défis des carburants durables pour l'aviation
Les carburants aéronautiques durables (SAF), qui remplacent les carburéacteurs traditionnels à base de pétrole et réduisent les gaz à effet de serre (GES), sont au cœur de l'engagement pris par l'industrie aéronautique de réduire les émissions de carbone. Toutefois, l'adoption réussie des SAF n'est pas sans poser de problèmes.
Conscients que les SAF ne seront efficaces dans les avions modernes que si tous les systèmes de carburant sont optimisés pour eux, nous avons mené des essais rigoureux pour nous assurer que nos matériaux peuvent résister aux conditions chimiques, thermiques et mécaniques que présentent les SAF. Nous avons évalué plusieurs FKM, notamment les matériaux Fusion® 731, Fusion® 772 et Fusion® 665 et le Fluorosilicone FVMQ 409, à la fois dans du SAF à 100 % et dans des mélanges de SAF, en utilisant des environnements opérationnels simulés avec des températures élevées et des scénarios de changement de fluide.
Les performances de nos composés FKM (Fusion® 731, 772, 665) ont été remarquables, démontrant des propriétés cohérentes et fiables dans toutes les formulations SAF testées. En particulier, ces composés se sont révélés exceptionnellement performants dans les trois formulations SPK et les mélanges 50/50 avec le fluide de contrôle, ainsi que dans les mélanges 20 % SAK avec trois mélanges différents 80 % SPK. Les trois élastomères FKM se sont également remarquablement bien comportés lorsqu'ils ont été exposés à des températures extrêmes dans des conditions simulées de "dessèchement", en conservant leur intégrité et leur fonctionnalité. Cela met en évidence leur durabilité, leur adaptabilité et leur capacité à répondre à des conditions difficiles. Cependant, en ce qui concerne le FMVQ 409, en raison de sa chute de dureté plus importante, de son gonflement irrégulier et de ses données variables en matière de séchage, nous recommandons d'effectuer des essais spécifiques sur les applications finales avant de l'utiliser dans les mélanges SPK ou SAK où des changements de carburant ou des conditions de séchage peuvent se produire.
Ces résultats soulignent la robustesse de nos trois élastomères FKM (Fusion® 731, 772, 665) et leur capacité à résister aux contraintes des environnements SAF.
4. S'attaquer aux obstacles liés aux batteries
Le stockage de l'énergie est un autre domaine clé de la chaîne de valeur de l'énergie propre, car il offre aux clients la flexibilité et la fiabilité de l'approvisionnement en énergie. Cela est d'autant plus important que les sources d'énergie renouvelables continuent à se développer et à fournir une part croissante de l'énergie aux consommateurs. Parmi les différentes technologies de stockage d'énergie de longue durée, les batteries sont en train de devenir le marché qui connaît la croissance la plus rapide.
En tant que marché dynamique et évolutif, le marché des piles a stimulé de nombreuses recherches et développements technologiques pour améliorer la performance et la sécurité globales des piles, ainsi que leurs aspects de durabilité, en particulier avec l'importance croissante des cycles de vie des piles, en relevant les défis. Parmi les principaux défis, citons les fuites, qui peuvent compromettre les performances de la batterie, un environnement de fonctionnement corrosif, qui peut réduire l'efficacité du processus, et l'emballement thermique, qui présente un risque d'incendie. Le choix d'un matériau approprié permet d'éviter ces problèmes potentiels.
Arlon® 3160XT, notre PEEK réticulé et renforcé par du verre, présente des performances thermiques améliorées par rapport au PEEK standard pour les boîtiers de batteries. En outre, nos matériaux composites, tels que WR® 600 et XR®-1, peuvent offrir une grande résistance chimique aux solvants corrosifs utilisés dans le recyclage des batteries, ce qui permet d'achever le cycle de vie des batteries de manière durable. Chez Greene Tweed, nous continuons d'évaluer nos produits afin de répondre de manière adéquate aux problèmes rencontrés.
Laissez-nous vous aider à relever vos défis les plus difficiles
Créer un avenir durable n'est pas facile, mais vous n'avez pas à relever les défis seul. Chez Greene Tweed, nous sommes fiers d'être votre partenaire en matière d'innovation et d'aider vos ingénieurs à optimiser les performances dans les conditions industrielles les plus difficiles au monde.
Contactez-nous dès aujourd'hui pour savoir comment Greene Tweed peut soutenir vos projets d'énergie propre.