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FP6

MOREPOWER — Risultato in breve

Project ID: 502652
Finanziato nell'ambito di: FP6-SUSTDEV
Paese: Germania

Metanolo ricco di idrogeno per le celle a combustibile

Le celle a combustibile basate sull'uso di idrogeno hanno suscitato un interesse sempre maggiore come migliori alternative di energia pulita ai combustibili fossili, specialmente per apparecchiature e dispositivi compatti come le autovetture, le apparecchiature medicali, le unità di potenza ausiliaria e la videosorveglianza. In particolare, le celle a combustibile con membrana a scambio protonico, o PEM (Proton Exchange Membrane), che originariamente erano utilizzate nel programma Gemini della Nasa negli anni '60, attualmente sono in fase di sviluppo per numerose applicazioni.
Metanolo ricco di idrogeno per le celle a combustibile
Le celle a combustibile PEM possono essere immaginate come una chiusa che agevola le imbarcazioni nel percorrere i fiumi con diversi livelli d'acqua; essa forma una barriera tra l'acqua di ogni lato (livello alto e basso) con un ponte di collegamento sovrastante. L'idrogeno entra nella chiusa (l'anodo) e si divide in protoni (ioni idrogeno positivi) ed elettroni; i protoni attraversano la chiusa (una soluzione elettrolitica con una membrana) e passano dall'altro lato (il catodo), dove si combinano con ossigeno per produrre calore e acqua; entrambe le reazioni hanno bisogno di catalizzatori; gli elettroni passano sul ponte (un circuito elettrico) per fornire elettricità ai dispositivi di potenza. Per produrre energia adeguata, numerose celle sono unite per formare quella che viene detta "pila".

Numerose celle a combustibile PEM attualmente utilizzano idrogeno puro come combustibile; tuttavia, anche se le celle a combustibile a idrogeno erano ritenute una valida soluzione alla crisi energetica mondiale, l'uso di idrogeno puro ha sollevato numerosi problemi di stoccaggio e trattamento che ne hanno impedito la diffusione.

Alcuni ricercatori dell'UE sono impegnati nel progetto Morepower ("Compact direct (m)ethanol fuel cell for portable application"), per lo sviluppo di nuovi materiali e metodi che consentano di utilizzare come fonte combustibile il metanolo arricchito con idrogeno di facile reperibilità o, in misura minore, l'etanolo.

Gli studiosi, in particolare, hanno sviluppato nuove membrane a scambio protonico che esibiscono proprietà ed efficienza superiori rispetto alle membrane a Nafion, hanno ottimizzato le reazioni anodiche e catodiche, dimostrandone una migliore attività catalitica, hanno portato avanti un'ampia sperimentazione e modellazione per produrre un nuovo progetto di insieme membrana-elettrodo per un utilizzo efficiente a basse temperature con pressioni e flussi realistici, e hanno creato, infine, due pile di prova a cella singola, producendo 350 Watt di potenza con una soluzione di metanolo monomolare a 60 °C.

Le opportunità per lo sfruttamento del metanolo nelle celle a combustibile basate sull'idrogeno sono molto incoraggianti: il metanolo è un liquido biodegradabile di vasta produzione, che è stabile a temperatura ambiente e contiene più idrogeno rispetto ad altri combustibili liquidi, per cui è un ottimo candidato per l'incentivazione del mercato europeo delle celle a combustibile basate sull'idrogeno, e si può dire che il progetto Morepower ha "fornito ulteriore combustibile" a queste ricerche.

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