La tecnologia delle celle a combustibile per un futuro più ecologico
Pochi anni fa, i migliori scienziati europei hanno iniziato a sviluppare un nuovo tipo di cella a combustibile soprannominato IDEAL-Cell (cella ideale). Ora, la nuova tecnologia mantiene tutti i vantaggi del vecchio sistema e eliminando gli svantaggi. Nelle attuali celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) e a conduzione protonica (PCFC), l’ossigeno e l’idrogeno reagiscono per creare energia elettrica e acqua. Questo sottoprodotto in forma di acqua si raccoglie sugli elettrodi aventi carica opposta, con una conseguente corrosione e un abbassamento dell’efficienza della cella. Il progetto IDEAL-CELL (Innovative dual membrane fuel cell), finanziato dall’UE, ha sviluppato un modo per prevenire questo accumulo d’acqua. A seguito di test intensivi in quanto a formatura, modellazione e attività elettrochimica, i partner del progetto hanno dimostrato con successo la prova di concetto. In base a questo concetto, l’idrogeno, l’ossigeno e l’acqua si trovano in tre compartimenti separati. Non si verifica alcuna formazione di acqua presso il catodo o l’anodo, come invece accade per le celle PCFC e SOFC, rispettivamente. Non sussiste alcuna necessità di un flusso di gas che spazza l’acqua lontano dai siti catalitici, presenti negli elettrodi. La pressione può essere applicata facilmente sui compartimenti sia anodici che catodici, per aumentare l’efficienza complessiva. I ricercatori hanno dimostrato che il sistema IDEAL-Cell funziona in modo ottimale nell’intervallo tra 600-700 °C. Si stima un aumento dell’efficienza elettrica e del carburante tra il 40-80 % e tra il 50-75 %, rispettivamente. Queste performance superano le altre configurazioni relative alle celle a combustibile ad alta temperatura. Il team del progetto IDEAL-CELL ha impiegato metodi sperimentali e teorici all’avanguardia allo scopo di migliorare i materiali degli elettrodi e dell’elettrolita, scoprire nuovi meccanismi, e stabilire e convalidare una descrizione teorica completa della cella. Con evidenti vantaggi per prestazioni, durata e costi, i progressi ottenuti vantano il potenziale di portare importanti innovazioni nel campo delle celle a combustibile ad alta temperatura, per applicazioni stazionarie. Inoltre, ciò contribuirà positivamente ai presupposti energetici per il futuro.
Parole chiave
Cella a combustibile, SOFC, PCFC, IDEAL CELL, celle a combustibile a doppia membrana
