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Pile a combustibile: le batterie giganti del futuro

La pila a combustibile funziona in modo analogo ad una batteria, con la differenza che una pila a combustibile, se alimentata costantemente con combustibile e ossidante è in grado di produrre un flusso continuo di elettricità. Il progetto ha avuto per obiettivo lo sviluppo di una pila a combustibile a ossido solido (SOFC), da 50 kW, adattando così la tecnologia per le pile a combustibile di piccole dimensioni sviluppata da SIEMENS.

Energia

La pila a combustibile è un'invenzione che risale a parecchio tempo fa ma, a causa di difficoltà materiali, fino ad oggi non è mai stata commercializzata. Presto, tuttavia, grazie alla scienza dei materiali, potrebbe essere impiegata per applicazioni specializzate come, per esempio, la cogenerazione e i cicli combinati a turbina a gas. Rispetto agli altri tipi di pile a combustibile, le pile a ossido solido sono considerate le migliori per produrre elettricità utilizzando gli idrocarburi. Questa pila, infatti, è semplice, altamente efficiente, tollerante alle impurità e capace di riformare internamente gli idrocarburi. Poiché utilizza sia idrogeno che monossido di carbonio, offre il grande vantaggio di poter impiegare immediatamente e con sicurezza diversi combustibili comuni quali il gas naturale, il diesel, la benzina, l'alcool e gas di carbone. Questa tecnologia permette di riciclare nel combustibile parte dell'energia termica ad alta temperatura. Poiché le reazioni chimiche all'interno della pila avvengono a temperature molto elevate, non è necessario procedere alla compressione dell'aria, soprattutto nei sistemi più piccoli dove ciò consente semplicità di progettazione, funzionamento silenzioso e efficienza elevata. Questo sistema non richiede neppure l'impiego di catalizzatori esotici o sistemi di raffreddamento. L'obiettivo del progetto consisteva nella realizzazione di un impianto di sperimentazione a SOFC da 50kW basato sulla tecnologia Siemens di un sistema a celle multiple con una piastra metallica di separazione. Il comportamento delle pile è stato analizzato e migliorato con particolare attenzione ai vari materiali utilizzati per i diversi componenti del sistema. Il miglioramento dei materiali in vetroceramica, delle pile in ceramica e delle piastre metalliche bipolari hanno costituito gli ambiti cruciali dello sviluppo di tale tecnologia.

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