Idrogeno: la marina americana testa la fuel cell reversibile

La Boeing consegna all’esercito USA la prima pila a ossido solido rigenerante: può produrre idrogeno dall’acqua o elettricità dall’idrogeno

Idrogeno: la marina americana testa la fuel cell reversibile

 

(Rinnovabili.it) – Dopo ben 16 mesi di progettazione e sviluppo, la Boeing ha consegnato alla Marina statunitense un innovativo sistema di accumulo energetico a celle a combustibile. L’attributo innovativo se lo è guadagnato sul campo: lo speciale sistema, infatti, utilizza una tecnologia ancora poco conosciuta ai più, chiamata fuel cell reversibile a ossidi solidi (o RSOFC).

 

Dalle SOFC alle RSOFC

Tradizionalmente le pile a ossidi solidi o SOFC utilizzano come elettrolita un materiale allo stato solido, elemento che le rende molto più stabili di quelle a carbonati fusi, in quanto non presentano problemi di “perdite liquide”. Il loro funzionamento è abbastanza semplice: dal catodo gli ioni d’ossigeno vengono trasferiti attraverso l’ossido ad alta temperatura per reagire con l’idrogeno sull’anodo e generare elettricità.

In questa fuel cell reversibile però, è vero anche il contrario. In altre parole la reazione può essere guidata in entrambe le direzioni: verso la combustione dell’idrogeno per la produzione di corrente o verso l’elettrolisi dell’acqua per la generazione di idrogeno.

 

Come funzionano le fuel cell rigenerative

Il sistema è in grado stoccare le fonti rinnovabili generando, comprimendo e immagazzinando gas idrogeno a partire dalla elettrolisi delle molecole d’acqua. Quando la rete ha bisogno di energia funziona come una tradizionale cella a combustibile, consumando l’idrogeno immagazzinato per rilasciare elettricità. La tecnologia di Boeing, spiega la stessa società in una nota stampa, è unica nel suo genere riuscendo ad ottenere entrambi i processi in un unico sistema. Una prima unità è stata commissionata dalla Southern California Edison a Huntington Beach ma i test veri e propri si svolgeranno sulla ‘microgrid‘ sperimentale della Marina presso il NAVFAC Engineering and Expeditionary Warfare Center.

 

Pro e Contro della fuel cell reversibile 

La società non ha rilasciato alcuna caratteristica tecnica della nuova fuel cell reversibile a ossido solido, ma le ultime pubblicazioni scientifiche sul tema riportano per questa tecnologia delle prestazioni in parte convincenti. I vantaggi ascrivibile alle pile a combustibile rigenerative includono elevati rendimenti, in quanto non sono limitati dal rendimento di Carnot, stabilità a lungo termine, flessibilità del carburante, basse emissioni e bassi costi di esercizio. Tra i contro il più importante è l’alta temperatura di funzionamento, che si traduce in lunghi tempi di avvio. Oltre alla produzione di idrogeno e ossigeno, potrebbe essere usata per creare syngas dall’elettrolisi del vapore acqueo e dell’anidride carbonica.

9 Commenti

    • In altre parole, le fuel cell di solito usano l’idrogeno e l’ossigeno per produrre elettricità (e acqua di scarto). Questa RSOFC invece è in grado di essere utilizzata anche al contrario, in caso di bisogno, per produrre idrogeno dall’acqua.

  1. l’impianto fuel cell è una applicazione che ormai è vecchia di oltre 40 anni. consiste in un impianto che produce energia elettrica partendo da idrogeno e ossigeno che, attraverso una membrana è in grado appunto di produrre e.e.La novità qui è che mentre l’ossigeno viene prelevato dalla atmosfera, l’idrogeno in passato era prodotto altrove mentre nel nuovo impianto è prodotto on board.
    con questo nuovo sistema sarà possibile sviluppare finalmente le vere auto elettriche. Infatti non sarà più necessario inserire ch4 o idrogeno allo stato liquido ma l’idrogeno sarà appunto generato all’occorrenza partendo da qualunque elemento che lo contenga. Per esempio acqua h2o….due molecole di idrogeno e una di ossigeno o metano ch4 una di carbonio e 4 di idrogeno ….e via così.

    • Si ma lei dimentica che serve energia elettrica per produrre quell’idrogeno che poi serve per essere ritrasformato in energia elettrica.

      Se la macchina è elettrica che senso ha mettere acqua e trasformare l’acqua in idrogeno on-board?

  2. E’ vero che serve energia elettrica per generare l’idrogeno ma questa energia elettrica potrebbe essere generata nelle fasi passive; nel caso di un’automobile ad esempio potrebbe essere generata nelle fasi di frenata o quando l’auto procede in discesa. Si potrebbe ridurre in tal modo il quantitativo di batterie con le attinenti problematiche.

  3. A mio avviso la novità più importante sta nella possibilità di accumulo dell’energia prodotta con fonti rinnovabili (eolico, fotovoltaico, ecc.) nei periodi in cui non è immediatamente sfruttabile. L’idrogeno prodotto in questa fase diventa combustibile nella cella ad idrogeno. Nel caso dell’autotrazione, un impianto di questo genere potrebbe costituire il punto di rifornimento per le “auto ad idrogeno”. Siamo senz’altro sulla buona strada!

  4. Sorprendente, comunque come dice Maurizio la tecnologia di base risale agli anni ’70 (un capitolo della mia tesi di laurea FONTI NON TRADIZIONALI DI GENERAZIONE DI ENERGIA parlava delle celle a combustibile)

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