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Integrated low temperature methanol steam reforming and high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell

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Una nuova tecnologia per i sistemi di alimentazione portatili

Il successo delle celle a combustibile portatili dipende in gran parte dalla disponibilità di combustibile, che deve essere economico e facile da contenere e smaltire. Scienziati finanziati dall’UE hanno sviluppato una tecnologia avanzata per la fornitura di idrogeno.

Tecnologie industriali
Energia

Come alternativa ai tradizionali vettori di energia basati su combustibili fossili, l’idrogeno offre grandi potenzialità per applicazioni fisse, portatili e di trasporto che richiedano una fonte energetica pulita ed efficiente. Tuttavia, prima che possa diventare la soluzione energetica del futuro, è necessario superare dei notevoli ostacoli. Questi sono relativi alle difficoltà legate al suo immagazzinamento e trasporto, soprattutto per le applicazioni portatili. Nel progetto BEINGENERGY (Integrated low temperature methanol steam reforming and high temperature polymer electrolyte membrane fuel cell), finanziato dall’UE, gli scienziati hanno svelato un prototipo per un alimentatore a cella a combustibile con prestazioni migliori rispetto a tecnologie simili. La nuova soluzione integrata include un reformer a metanolo e una cella a combustibile ad alta temperatura con membrana polimerica come elettrolita (HT-PEMFC). L’obiettivo degli scienziati era quello di effettuare la reazione di reforming con vapore del metanolo a temperature inferiori a 200 °C. La conversione a bassa temperatura del metanolo in idrogeno semplifica l’operazione accoppiata dato che la reazione altamente esotermica da parte della HT-PEMFC fornisce calore alla reazione endotermica di reforming a vapore. Di conseguenza, l’accoppiamento della HT-PEMFC e del reformer a metanolo ha migliorato l’efficienza della cella a combustibile risultante di quasi il 14 %. Il sistema integrato è compatto e facile da usare, e supera i requisiti stabiliti dall’Impresa comune per le celle a combustibile e l’idrogeno (FCH JU) della Commissione europea. Per le caratteristiche del catalizzatore e per la bassa temperatura di funzionamento, il reformer produce emissioni di monossido di carbonio ridotte, con conseguente aumento di durata e prestazioni della cella a combustibile. Il team ha identificato due catalizzatori molto promettenti basati su rame e palladio per una produzione efficiente di idrogeno. Entrambi possono essere applicati in differenti configurazioni del reformer a metanolo. A differenza dei convenzionali reformer a metanolo con vapore tubolari, il nuovo reformer è stato progettato in modo da permettere al trasferimento di calore di essere uniforme in tutto il letto impaccato. La tecnologia avanzata di BEINGENERGY può dare slancio alla leadership europea nello sviluppo e nella commercializzazione di alimentatori a celle a combustibile di dimensioni piccole e medie. I risultati ottenuti dal progetto potrebbero avere un impatto anche su altri settori industriali che hanno la necessità di tecnologie energetiche e di conservazione efficienti ed economiche, come ad esempio i veicoli elettrici.

Parole chiave

Idrogeno, BEINGENERGY, reforming metanolo vapore, alimentatore cella combustibile, cella combustibile elettrolita membrana polimerica

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