Nuovi rivestimenti per celle a combustibile di lunga durata
Nella spinta per sviluppare forme di energia alternative, le celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC) a base di combustibile a idrogeno hanno guadagnato interesse diffuso per le applicazioni di trasporto. Un componente chiave delle PEMFC, il quale contribuisce significativamente al loro costo e peso, come anche al volume della pila di combustibile, è dato dalla piastra bipolare. Anche se quelli basati su metalli sono particolarmente allettanti, è necessario un rivestimento protettivo per evitare la corrosione e mantenere bassa la resistenza di contatto all’interfaccia. Le piastre bipolari servono a separare il combustibile dai gas ossidanti, a distribuire i gas reagenti alle celle e per fornire il flusso di elettroni attraverso la pila PEMFC. Nell’ambito del progetto STAMPEM (Stable and low cost manufactured bipolar plates for PEM fuel cells), finanziato dall’UE, i ricercatori hanno lavorato su miglioramento degli attuali materiali di rivestimento e sviluppo di quelli nuovi a base di metalli a basso costo per l’utilizzo nelle piastre bipolari. L’obiettivo principale del progetto STAMPEM era lo sviluppo di rivestimenti per piastre bipolari a base di acciaio inox tali da poter essere prodotte in massa per meno di 2,5 euro per ogni kilowatt di potenza della pila e per volumi di produzione annui di 500 000 pezzi. Il progetto STAMPEM ha sviluppato nuove tecniche per ottenere buona adesione e bassa resistenza di contatto tra il substrato metallico delle piastre bipolari e il rivestimento. Sono stati prodotti rivestimenti a base di carbonio e polimeri mediante deposizione chimica da fase vapore e metodi elettrochimici. Le prove di stress accelerate delle piastre bipolari presenti nelle celle a combustibile hanno rivelato che i rivestimenti avevano proprietà comparabili all’acciaio inox rivestito con oro, il quale funge da punto di riferimento. STAMPEM sta facilitando l’implementazione del piano strategico europeo per la tecnologie energetica (Piano SET), aiutando a sviluppare tecnologie idonee a commercializzare veicoli a idrogeno e celle combustibili. Oltre alle applicazioni nel settore automobilistico, le PEMFC a elevate prestazioni e lunga durata possono inoltre avere implicazioni positive per la produzione di energia stazionaria.
Parole chiave
Celle a combustibile, auto con celle a combustibile, materiali di rivestimento, piastre bipolari, corrosione, STAMPEM
