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In situ H2 supply technology for micro fuel cells powering mobile electronics appliances

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Un nuovo progresso nell’energia portatile

Gli ingegneri si sono impegnati a lungo per sviluppare una nuova idea avanzata che porterà la tecnologia delle batterie a un livello più elevato. Ora i ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato non una, ma ben due tecnologie per le microcelle a combustibile attualmente alimentate a idrogeno. Questo permetterà l’utilizzo di combustibili primari quali l’alcol, il cui deposito è più semplice rispetto a quello dell’idrogeno.

Energia

Le celle a combustibile in miniatura promettono un’enorme erogazione di energia per gli strumenti elettronici portatili, dai telefoni cellulari agli strumenti tascabili per navigare sul web che consumano tanta energia. A differenza delle batterie più efficienti allo ione di litio dei telefoni cellulari, con un’autonomia di solo quattro ore di conversazione, le microcelle a combustibile con adeguati serbatoi possono offrire un periodo di conversazione più lungo quando fuori rete. Inoltre, questa tecnologia può essere progettata per essere riciclabile o monouso con sistemi di erogazione energetica portatili di facile utilizzo. Il progetto ISH2SUP (“In situ H2 supply technology for micro fuel cells powering mobile electronics appliances”) ha proposto due diverse soluzioni per fornire energia alle microcelle a combustibile. Il combustibile principale, il metanolo (CH3OH) o il boroidruro di sodio (NaBH4), viene conservato in una cartuccia ricaricabile. La corrente elettrica viene generata nelle celle a combustibile utilizzando il gas di idrogeno rilasciato a richiesta dalla cartuccia. La tecnologia basata su NaBH4 era già conosciuta prima del progetto ISH2SUP, ma necessitava ulteriori sviluppi per renderla disponibile all’uso a lungo termine nelle celle a combustibile in miniatura. L’elettrolisi del metanolo era d’altro canto un metodo completamente nuovo che richiedeva una ricerca esauriente. Durante il progetto ISH2SUP, sono stati esaminati diversi catalizzatori, e infine sono stati scelti il platino e un enzima. Sono state utilizzate piccole celle a combustibile reperibili in commercio che producono da un decimo di un Watt fino a 50 Watt per provare la fattibilità di nuove tecnologie di rifornimento. I prototipi sviluppati hanno incluso una batteria e i dispositivi elettronici di controllo per il rilascio dell’idrogeno. Sono stati testati su un telefono cellulare intelligente e su un computer laptop. Per entrambi i dispositivi è stato creato un caricatore a idrogeno. La produzione in situ di idrogeno non è limitata alla gamma a bassa potenza esaminata nel progetto ISH2SUP. La ricerca per ampliare le possibilità di applicazione da 100 watt fino a 1 kilowatt è in corso per la fase finale del progetto. Grazie ai combustibili ad alta energia utilizzati, le celle a combustibile possono produrre molta più energia per il loro peso rispetto alle altre batterie, sostenendo un maggior grado di maneggevolezza. Inoltre, l’elettrolisi, con l’aiuto di un enzima, apre diverse possibilità interessanti per produrre idrogeno in modo economico da diversi tipi di rifiuti biodecomponibili, tra cui alcol o zuccheri. Questa nuova classe di batterie, che arriverà sul mercato nei prossimi anni, potrebbe rendere obsoleta la batteria tradizionale.

Parole chiave

Microcelle a combustibile, idrogeno, energia, telefono cellulare, metanolo, boroidruro di sodio, cartuccia serbatoio, elettrolisi, catalizzatore, platino, enzima, laptop

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