Odnawialne źródła energii
Zielony wodór: jak czujniki JUMO z IO-Link wspierają produkcję wodoru z OZE?
1
Zielony wodór staje się kluczowym elementem transformacji energetycznej w Europie. Produkowany wyłącznie z odnawialnych źródeł energii, takich jak energia wiatrowa czy słoneczna, daje realną szansę na dekarbonizację przemysłu, transportu ciężkiego oraz sektora energetycznego. Ale jak zapewnić, że produkcja zielonego wodoru będzie nie tylko ekologiczna, ale też wydajna i opłacalna? Odpowiedź tkwi w precyzyjnym pomiarze – i tutaj swoją rolę odgrywają czujniki z technologią IO-Link.

Czym jest zielony wodór i dlaczego ma znaczenie?

Zielony wodór to wodór wytwarzany w procesie elektrolizy wody, gdzie jedynym źródłem energii jest czysta energia elektryczna pochodząca z odnawialnych źródeł (OZE). W odróżnieniu od wodoru „szarego" (produkowanego z gazu ziemnego) czy „niebieskiego" (z wychwytywaniem CO₂), produkcja zielonego wodoru nie generuje emisji dwutlenku węgla.

W skali globalnej wodór zyskuje na znaczeniu jako realna alternatywa dla paliw kopalnych – ropy naftowej, węgla i gazu ziemnego. Unia Europejska, Stany Zjednoczone, Chiny i Japonia inwestują miliardy w rozwój technologii wodorowych, widząc w nich szansę na osiągnięcie celów klimatycznych i redukcję emisji gazów cieplarnianych.

Zastosowanie zielonego wodoru jest niezwykle szerokie. Może zasilać pojazdy ciężarowe, pociągi, statki, a nawet samoloty – wszędzie tam, gdzie elektryfikacja napotyka ograniczenia. Może służyć jako surowiec w przemyśle chemicznym i stalowym, zastępując procesy oparte na paliwach kopalnych. Może też magazynować nadwyżki energii z farm wiatrowych i słonecznych, rozwiązując problem ich niestabilności. To sprawia, że czysty wodór jest nie tylko paliwem, ale uniwersalnym nośnikiem energii, który można pozyskiwać, transportować i magazynować.

Dla Europy, w tym Polski, rozwój wykorzystania zielonego wodoru ma jeszcze jeden wymiar – bezpieczeństwo energetyczne. Uniezależnienie się od importu ropy naftowej i gazu ziemnego staje się priorytetem geopolitycznym. Budowa własnej infrastruktury wodorowej – elektrolizerów, rurociągów, stacji tankowania – pozwala na zrównoważony rozwój energetyki przy jednoczesnym wzmocnieniu niezależności surowcowej.

Jedyną barierą pozostają koszty produkcji zielonego wodoru, które wciąż są wyższe niż w przypadku wodoru szarego. Jednak wraz z rozwojem technologii, skalowaniem produkcji i spadkiem cen energii odnawialnej, prognozy wskazują, że do 2030 roku zielony wodór stanie się konkurencyjny cenowo.

Elektrolizer PEM – serce produkcji zielonego wodoru

Centralnym elementem każdej instalacji pozwalającej produkować zielony wodór jest elektrolizer. To urządzenie, które za pomocą prądu elektrycznego rozkłada wodę (H₂O) na wodór (H₂) i tlen (O₂).

Jedną z najbardziej zaawansowanych technologii jest elektrolizer PEM (Proton Exchange Membrane – polimerowa membrana elektrolityczna). Firma FEST GmbH z Goslar w Niemczech specjalizuje się w produkcji kontenerowych elektrolizerów PEM, które charakteryzują się wysoką wydajnością, bezpieczeństwem i elastycznością. Dzięki modułowej konstrukcji można je skalować od małych instalacji pilotażowych po duże huby wodorowe.

Elektrolizery PEM doskonale współpracują z niestabilnymi źródłami energii, takimi jak farmy wiatrowe czy instalacje fotowoltaiczne. Potrafią szybko reagować na zmiany mocy, co czyni je idealnym rozwiązaniem dla zrównoważonej produkcji wodoru z OZE.

Ale nawet najlepszy elektrolizer wymaga jednego – precyzyjnych danych pomiarowych w czasie rzeczywistym.

Dlaczego precyzyjny pomiar jest kluczowy w produkcji zielonego wodoru?

Proces elektrolizy jest niezwykle wrażliwy. Nawet minimalne odchylenia parametrów mogą obniżyć wydajność produkcji lub prowadzić do niepożądanych reakcji ubocznych. Precyzyjny monitoring to podstawa zarówno efektywności, jak i bezpieczeństwa całej infrastruktury wodorowej.

Oto najważniejsze parametry, które muszą być stale monitorowane:

  • Temperatura – komórki elektrolityczne muszą pracować w optymalnym zakresie temperatur. Przegrzanie oznacza straty mocy i ryzyko uszkodzenia membrany.
  • Przewodność elektrolitu – jej ciągła kontrola pozwala wykrywać osady, zanieczyszczenia lub oznaki zużycia.
  • Ciśnienie i przepływ – stabilne warunki procesowe są niezbędne dla bezpieczeństwa i efektywności.

Bez dokładnych, stabilnych wartości pomiarowych proces elektrolizy PEM nie może być ani bezpieczny, ani ekonomicznie opłacalny. Ma to bezpośrednie przełożenie na koszty produkcji – im lepszy monitoring, tym wyższa sprawność i mniejsze straty.

image
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_oha2bjj2l12jl99k4oohkkkb2a/-C1984x1323,25,95
czujniki z interfejsem IO-Link
Czujniki JUMO z interfejsem IO-Link
m
landscape

Technologia IO-Link to cyfrowy standard komunikacji, który rewolucjonizuje automatykę przemysłową. Czujniki JUMO wyposażone w IO-Link oferują szereg korzyści na każdym etapie projektu wodorowego.

Prostsze planowanie i szybszy rozruch

Tradycyjne okablowanie wymaga oddzielnych linii dla zasilania i transmisji danych. IO-Link upraszcza to radykalnie – wystarczy jeden standaryzowany przewód M12, który przesyła zarówno prąd, jak i cyfrowe wartości pomiarowe. W praktyce oznacza to redukcję nakładu pracy przy okablowaniu nawet o 50%.

Dodatkowo czujniki można parametryzować centralnie. Konfiguracje zapisuje się i szybko przenosi na inne urządzenia, co świetnie sprawdza się przy rozbudowie lub modyfikacji instalacji.

Pełna diagnostyka w czasie rzeczywistym

Podczas pracy czujniki IO-Link dostarczają nie tylko wartości pomiarowe, ale także szczegółowe dane diagnostyczne. Operatorzy mogą wykryć oznaki zużycia lub odchylenia na wczesnym etapie, zanim przerodzą się w awarię. To znacząco zwiększa niezawodność procesu i dostępność instalacji.

Szybka wymiana i zdalna konserwacja

Jeśli czujnik wymaga wymiany, system automatycznie rozpoznaje nowe urządzenie i przejmuje zapisane parametry. Cała operacja trwa minuty, nie godziny.

IO-Link umożliwia też zdalną diagnostykę – serwisanci mogą uzyskać dostęp do danych czujników bez konieczności fizycznej obecności na miejscu. To szczególnie ważne dla rozproszonych instalacji wodorowych.

Produkcja zielonego wodoru a Przemysł 4.0

Technologia IO-Link jest już dziś standardem w automatyce przemysłowej, ale jej potencjał dopiero się rozwija. W kontekście Przemysłu 4.0 – czyli cyfryzacji i sieciowania produkcji – IO-Link staje się elementem łączącym świat fizyczny (czujniki, maszyny) ze światem cyfrowym (systemy sterowania, analityka danych, predykcja awarii).

W produkcji zielonego wodoru oznacza to:

  • pełną przejrzystość procesów,
  • możliwość optymalizacji w czasie rzeczywistym,
  • wyższą niezawodność i niższe koszty eksploatacji.

Przykładem wdrożenia jest instalacja elektrolizera w Hünfeld-Michelsrombach, gdzie czujniki JUMO z IO-Link zapewniają stabilną i wydajną produkcję wodoru z energii odnawialnej.

image
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_9l6bo7jec949f96dknef6hp963/-C1387x925,0,18
elektrolizer PEM
Standaryzowany, kontenerowy elektrolizer PEM firmy FEST – modułowy i skalowalny.
m
landscape

Przyszłość należy do zielonego wodoru i precyzyjnego pomiaru

Zielony wodór to nie tylko wizja przyszłości – to technologia, która już dziś zmienia globalny krajobraz energetyczny. Jako zrównoważony nośnik energii, pozwala odejść od paliw kopalnych i budować niezależną, czystą infrastrukturę energetyczną.

Ale jej sukces zależy od precyzji: precyzyjnego pomiaru, precyzyjnego sterowania i precyzyjnej diagnostyki.

Czujniki JUMO z technologią IO-Link dostarczają dokładnie tego, czego potrzebują nowoczesne elektrolizery PEM – niezawodnych danych w czasie rzeczywistym, prostej integracji i pełnej gotowości na wyzwania Przemysłu 4.0. Zobacz, jak wygląda to w praktyce: case study FEST.

Chcesz dowiedzieć się więcej? Skontaktuj się z nami, aby poznać pełną ofertę czujników JUMO do zastosowań wodorowych. Nasi specjaliści pomogą dobrać rozwiązanie dopasowane do Twojej instalacji.
Share
true
headline
Potrzebujesz więcej informacji?
submit
{{btn_send}}
confirmation
{{response_success}}
cfPathEmail1
/content/dam/jumo-website/content-fragments/email-templates/en/en/form-2821ac24-d181-4990-9790-ecf17f05d13e
cfPathEmail2
/content/dam/jumo-website/content-fragments/email-templates/en/en/form-2821ac24-d181-4990-9790-ecf17f05d13e-internal
{{firstname}}
first-name
text
false
[]
{{validation_required}}
1/2
true
{{lastname}}
last-name
text
true
[]
{{edit_userdata_mandatory}}
1/2
true
{{email}}
email
email
true
[]
{{email_placeholder}}
^[A-Za-z0-9._%+-]+@[A-Za-z0-9.-]+\.[A-Za-z]{2,}$
{{edit_userdata_mandatory}}
1
true
dsgvo_1
checkbox
true
[{"label":"{{dsgvo_1}}","value":"dsgvo_1"}]
.pdf,.doc,.docx,.txt
10
{{validation_required}}
1
dsgvo_3
checkbox
true
[{"label":"{{dsgvo_3}}","value":"dsgvo_3"}]
.pdf,.doc,.docx,.txt
10
{{validation_required}}
1

Sprawdź inne nasze wpisy blogowe!

teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_m33e6nb7kl0onaac1tcri2en3f/-C1386x924,170,0
Elektrolizer wodoru – pomiary temperatury, ciśnienia, przewodności, poziomu i przepływu
Sprawdź, jak precyzyjny pomiar oraz sterowanie procesem wspierają bezpieczną i efektywną pracę elektrolizerów wodoru w nowoczesnych instalacjach przemysłowych.
https://www.jumo.group/pl/pl/about-us/blog/hydrogen-electrolyzer
Więcej
false
teaser
manual
s
https://do2p1q9b92sgp.cloudfront.net/rendition/353604884319/image_nh3d4dvabt6vd1hpehp3qnnf3s/-C1384x923,53,1
Jak mierzyć przewodność w elektrolizie wodoru? Uzdatnianie wody deszczowej do produkcji wodoru – case study
Poznaj wyzwania związane z wykorzystaniem wody deszczowej jako surowca do elektrolizy oraz zaawansowane rozwiązania, które pomogły naszemu klientowi osiągnąć optymalne wyniki.
https://www.jumo.group/pl/pl/about-us/blog/hydrogen-electrolysis
Więcej
false