Innovativo dispositivo a celle a combustibile per una navigazione da diporto più pulita ed ecologica
La necessità di energia ausiliaria nelle applicazioni navali da diporto è molto diffusa. Un’unità di potenza ausiliaria (APU) che funziona indipendentemente dal motore, basata sulla tecnologia delle celle a combustibile, rappresenta una soluzione attraente. Tale APU già disponibile sulle navi non richiede alcuna modifica all’infrastruttura o allo stoccaggio del combustibile. Il propano o gas di petrolio liquefatto (GPL) è già disponibile su molte imbarcazioni per attività quali cottura, refrigerazione e riscaldamento. La cella a combustibile fornisce un mezzo efficiente ed ecologico per l’alimentazione, aumentando l’efficienza e riducendo al minimo aspetti quali rumore, vibrazioni e inquinamento. Il progetto PURE (Development of auxiliary power unit for recreational yachts), finanziato dall’UE, ha sviluppato un sistema di celle a combustibile APU portatile per l’uso a bordo delle imbarcazioni da diporto. Il sistema funziona in condizioni nominali di 500 Watt e si basa sul GPL come combustibile primario, il quale viene convertito in un flusso ricco di idrogeno. L’idrogeno viene utilizzato in una cella a combustibile a membrana elettrolitica polimerica ad alta temperatura per generare energia elettrica. Tale sistema soddisfa tutte le principali condizioni tecniche, i codici e gli standard richiesti per l’integrazione nelle applicazioni marittime. Al fine di determinare la robustezza e preparare il sistema per la prossima fase di prove sul campo, il team di ricerca PURE ha progettato e costruito due prototipi funzionanti. I prototipi presentano gruppi di elettrodi a membrana nella pila di celle a combustibile i quali contengono nuovi elettrodi privi di legante e un catalizzatore di reforming autotermico caratterizzato da una migliore tolleranza allo zolfo. I partner del progetto hanno testato i prototipi sia in laboratorio sia su uno yacht. Hanno messo in funzione i prototipi fino a quasi 800 ore con start/stop multipli e diversi livelli di potenza. Nessuna degradazione è stata osservata durante le prove. La pila, i gruppi di elettrodi a membrana e i catalizzatori per la produzione di idrogeno hanno dimostrato prestazioni ottime. Si prevede che sistema possa funzionare per 1 000 ore con 100 start/stop, raggiungendo dunque gli obiettivi. Il sistema a bassa rumorosità e privo di emissioni e di odori ha raggiunto una riduzione del 50 %, in termini di dimensioni e peso, rispetto ai piccoli sistemi di celle a combustibile APU attuali. La sua efficienza del 25 % supera il tipico 15 % per i motori della stessa classe di potenza. Grazie al progetto PURE, l’interesse del settore marittimo in quanto alle celle a combustibile è stato intensificato.
