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Centrali energetiche pulite per il futuro

Le centrali termiche ed elettriche che impiegano pile a combustibile possono fornire un importante contributo al raggiungimento di una produzione energetica sostenibile. Le scoperte tecnologiche hanno abbassato il costo di tali centrali e le analisi di mercato hanno identificato i futuri potenziali clienti.

Energia

Le pile a combustibile potrebbero rappresentare la soluzione al delicatissimo problema dell'approvvigionamento energetico, garantendo nel contempo un processo di produzione energetico pulito e sicuro. I motori che impiegano tale tecnologia, in sostanza, convertono l'energia chimica dell'idrogeno (il combustibile più comune) in energia elettrica. La conversione avviene mediante semplici reazioni elettrolitiche di ossidoriduzione in presenza di un elettrolita caldo. L'ossidazione dell'idrogeno al catodo e la riduzione dell'ossigeno dell'aria all'anodo danno origine ad una formazione d'acqua e di corrente elettrica. Le pile a combustibile sono più efficaci dei motori a combustione interna, la cui efficienza è limitata dalle leggi della termodinamica. Le pile a carbonati fusi (MCFC) utilizzano una soluzione di carbonati fusi di litio/sodio/potassio, (Li/Na/K)2CO3, per un elettrolita. Gli ingenti capitali necessari per le centrali elettriche a pile a combustibile ne ostacolano l'applicazione industriale. L'aumento dei costi è dovuto principalmente al costo dei materiali e delle pile e non può essere compensato dalla maggiore efficienza e dalla ridotta spesa per il combustibile. Nel quadro di tale progetto è stato sviluppato un sistema altamente innovativo, denominato SMARTER, che consente di produrre energia ad un costo che, per quanto contenuto, risulta ancora troppo elevato rispetto alle tecnologie concorrenti, fra cui il motore a gas. Si tratta di un sistema modulare all'interno del quale ogni modulo comprende tre pile MCFC a reforming diretto interno (DIR), ciascuna costituita da 20 celle. Il processo di reforming del combustibile consiste nella produzione di idrogeno a partire da altri idrocarburi, in tal caso dal gas naturale. Questa è l'unica fase del processo in cui vengono prodotte minime quantità di sostanze inquinanti (CO e Nox, per esempio). Da un'estesa analisi di mercato è emerso che un impianto DIR-MCFC competitivo, capace di produrre 400kWe e di cogenerare elettricità e calore/freddo può offrire una vasta gamma di applicazioni. Gli ospedali, i centri ricreativi, gli alberghi del settore commerciale, le serre, il settore agricolo e le industrie leggere rappresentano una potenziale clientela.

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