Produzione di Idrogeno e celle a combustibile

La El.Ma. opera nel settore delle celle a combustibile dal 1997.

Per la CLC/Ansaldo ha svolto attività di collaborazione con ONSI/IFC, oggi UTC, per l'esecuzione di un programma di "cost-improvement" riguardante lo stack di celle a acido fosforico (PAFC) per impianti da 200 kW funzionanti a media temperatura (circa 200°C).

La società ha acquisito un know-how elevato per quanto riguarda l'uso di materiali quali grafite, fibre di carbonio, tecnologie di carbonizzazione, di grafitizzazione e di lavorazione meccanica di tali materiali con stampi, laminazione e fresatura.

Sono state affrontate tecnologie di fabbricazione di inchiostri con relativa spalmatura ed impregnazione rispettivamente per sigillatura e contenimento di elettrolita ad acido fosforico.

El.Ma. ha acquisito quindi tutte le conoscenze necessarie per l'impiego di tecnologie utilizzate nella produzione in serie di celle a combustibile con elettrodi in grafite di grandi dimensioni.

Tali tecnologie sono trasportabili, con gli opportuni adattamenti, nella realizzazione di celle a combustibile di tipo AFC e PEM.

Sono stati esaminati gli argomenti riguardanti la produzione e lo stoccaggio di idrogeno tramite idruri da quelli metallici a quelli liquido-viscosi.

El.Ma. possiede completamente la capacità tecnico-scientifica per lo sviluppo dell'ingegneria di sistema con l'integrazione di tutti i componenti tramite il proprio controllo di processo, che può garantire il monitoraggio e la regolazione dei parametri coinvolti nel funzionamento degli impianti che impiegano le celle a combustibile.

Con lo sviluppo di programmi tra loro complementari, con lo scambio di tecnologie, con le alleanze stabilite, la rete delle capacità tecnico-scientifiche necessarie per assicurare la corretta esecuzione delle attività di ricerca può essere considerata estesa a livello mondiale allocando nella rete stessa le società più importanti che operano per l'impiego del vettore idrogeno per la produzione di energia stazionaria e distribuita con celle a combustibile operanti a bassa temperatura.

La seguente immagine illustra a titolo esemplificativo la generazione di energia elettrica a partire dal Sodio-Boro-Idruro, per cui l'Idrogeno prodotto grazie al generatore HOD viene utilizzato per alimentare un generatore AFC da 2.4 kW connesso ad un carico resistivo di test.

Gli studi per l'acquisizione del know-how della tecnologia AFC vengono condotti grazie ad un test-bench composto da due stacks AFC da 300 W ciascuno e due carichi intelligenti interfacciabili con il PC, mediante cui è possibile variare dinamicamente la potenza erogata dalle fuel cells.

Uno stack è gestito manualmente, mentre l'altro è gestito in modo totalmente automatico grazie al controllo CN2 di El.Ma., il quale regola i parametri di processo in funzione della potenza richiesta dal carico.

Grazie al software installato sul PC interfacciato con i carichi intelligenti è possibile monitorare i parametri fondamentali di funzionamento quali tensioni agli elettrodi, tensioni delle singole celle, corrente erogata e temperature delle celle e dell'elettrolita.

E' inoltre possibile visualizzare la curva di polarizzazione delle fuel cells e memorizzare i dati.


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