在新兴能源领域,气体过滤器扮演着关键角色,但也面临诸多挑战。 氢能领域
在氢能产业链中,气体过滤器应用广泛。从制氢环节来看,无论是水电解制氢、重整制氢还是生物质制氢,产生的氢气中都可能含有杂质,如一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、硫化物等。这些杂质会严重影响后续氢气的储存、运输和应用。气体过滤器用于去除这些杂质,确保氢气的纯度。例如,在质子交换膜水电解制氢中,为防止催化剂中毒,需要将氢气中的一氧化碳含量降低至 ppm 级甚至更低,通过高精度的气体过滤器结合吸附技术,可有效实现这一目标。
在储氢环节,高压气态储氢、低温液态储氢以及固态储氢等方式对氢气纯度都有严格要求。不纯的氢气可能导致储氢容器腐蚀、降低储氢材料性能等问题。气体过滤器能保证进入储氢系统的氢气纯净,提升储氢安全性和效率。在加氢站,为确保加注到燃料电池汽车中的氢气符合燃料标准,气体过滤器也是不可或缺的设备,需持续稳定地过滤氢气中的杂质,满足车辆对氢气质量的高要求。
然而,氢能领域对气体过滤器也带来了挑战。首先是氢气的高渗透性,氢气分子小,容易透过一些常规过滤材料,这就要求研发专门针对氢气的高阻隔性过滤材料。其次,制氢和储氢过程中常涉及高温、高压环境,气体过滤器需具备耐高温、高压的性能,且在复杂工况下保持稳定的过滤效率。此外,随着氢能产业规模扩大,对气体过滤器的处理能力和可靠性要求不断提高,如何在大规模应用中实现高效、低成本的过滤解决方案,是亟待解决的问题。

风能领域
在风力发电系统中,气体过滤器主要应用于机舱内的空气循环系统。机舱内部的电气设备、传动部件等对空气质量要求较高,空气中的灰尘、沙粒、盐雾等杂质会加速设备磨损、降低绝缘性能,影响设备寿命和发电效率。气体过滤器安装在机舱进气口,过滤进入机舱的空气,为设备提供清洁的运行环境。例如,在沿海地区的风电场,空气中含有大量盐雾,对设备腐蚀性强,需要高性能的耐腐蚀气体过滤器来去除盐雾颗粒,保护设备。
但风能领域的特殊环境给气体过滤器带来挑战。风电场通常分布在偏远地区,环境恶劣,温度变化大,且风沙、雨雪等天气频繁。气体过滤器需要适应这些极端环境条件,具备良好的耐寒、耐热、耐潮湿以及抗风沙能力。同时,由于风力发电机分布分散,维护难度较大,气体过滤器需要具备长寿命、免维护或少维护的特点,以降低运维成本。此外,随着风力发电机单机容量不断增大,机舱内部空间有限,如何在有限空间内合理布置高效的气体过滤器,也是需要解决的问题。