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FP7

MMLRC=SOFC — Risultato in breve

Project ID: 278525
Finanziato nell'ambito di: FP7-JTI
Paese: Regno Unito
Dominio: Energia

Nuovo design per pile SOFC di futura generazione

Il mercato delle celle a combustibile per applicazioni di potenza sta progressivamente prendendo forma su scala mondiale, quindi le celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) rappresentano una promettente alternativa ad altre tecnologie con celle a combustibile per futuri sistemi di alimentazione. Alcuni ricercatori finanziati dall’UE hanno proposto un nuovo design che affronta i lunghi tempi di avvio e i problemi con l’oscillazione termica, rendendo le pile SOFC più utili per le applicazioni mobili e portatili.
Nuovo design per pile SOFC di futura generazione
La tecnologia con celle a combustibile offre una generazione di energia efficiente e pulita per quasi qualsiasi dispositivo elettrico. Basandosi su materiali a ossidi solidi o ceramici a basso costo, le SOFC costituiscono un’ulteriore tecnologia modulare ed efficiente con celle a combustibile. Vantano un grosso potenziale per una vasta gamma di applicazioni, a partire dall’utilizzo come unità di potenza ausiliaria nei veicoli a generazione stazionaria. La possibilità di funzionare a temperature molto elevate dà loro rendimenti elettrici molto elevati e offre flessibilità in relazione al combustibile, aspetti che contribuiscono anche a una migliore economia.

Nonostante il suo potenziale, la tecnologia SOFC deve ancora maturare su questioni specifiche per soddisfare le esigenze di prestazioni relative alle applicazioni mobili e portatili. L’elevata tenuta degli strati metallici che servono come interconnessioni tra le singole celle costituisce una barriera significativa alla più ampia commercializzazione delle SOFC.

All’interno del progetto MMLRC=SOFC (Working towards mass manufactured, low cost and robust SOFC stacks), i ricercatori hanno studiato una soluzione che utilizza una sottile lamiera formata in modo tale che l’accoppiamento delle sollecitazioni termomeccaniche tra la cella SOFC e i telai metallici di interconnessione venga minimizzato.

Il nuovo design migliora la capacità di oscillazione termica e riduce l’usura delle interconnessioni. Inoltre, migliora le prestazioni delle pile SOFC, in quanto la forza necessaria ai fini di un contatto sicuro è ora indipendente dalla forza richiesta per garantire la tenuta del gas relativa ai giunti di saldatura.

I requisiti di oscillazione termica nelle pile SOFC leggere sono esigenti, giacché i tempi di avvio sono brevi per la maggior parte delle applicazioni mobili. Lo stesso vale anche per i dispositivi portatili che devono essere operativi entro un tempo molto breve. Pertanto, la questione più importante da un punto di vista di avvio veloce riguarda la gestione dello stress termico.

La compensazione degli stress dovuti ai gradienti di temperatura e il potenziamento dei sigillanti per vetro consentono la produzione di pile SOFC con elevati standard qualitativi. Il progetto ha proposto una nuova architettura con ridotte sollecitazioni termiche che permetterà di ottenere leggere pile SOFC più affidabili, a costi ridotti.

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Keywords

Pile SOFC, tecnologia con celle a combustibile, MMLRC=SOFC, stress termomeccanico, oscillazione termica