L’ENEA nei progetti europei per le celle a combustibile

L’ENEA partecipa alla Joint Technology Initiative della Commissione europea, che intende sostenere e sviluppare i settori più innovativi, come le celle a combustibile e l’idrogeno, per aumentare la competitività dell’industria europea. I progetti europei nel settore delle celle a combustibile si sono moltiplicati negli ultimi anni: attualmente è in corso un progetto dimostrativo di 1.000 sistemi micro-cogenerativi installati presso utenze casalinghe e, all’interno di Horizon 2020, è stato varato anche il secondo mandato per la piattaforma FCH-JU (Fuel Cells & Hydrogen Joint Undertaking), dedicata alle celle a combustibile e all’idrogeno.

 

Le iniziative sulle celle a combustibile sono a pieno regime anche in ENEA, con vari progetti finanziati dalla piattaforma FCH-JU. Recentemente è stato fatto il punto sull’avanzamento delle attività relative al progetto SCORED 2.0 (Steel Coatings for Reducing Degradation in Solid Oxide Fuel Cells), coordinato dall’Università di Birmingham e incentrato sullo sviluppo di materiali e tecniche di ricopertura protettiva dei componenti in acciaio di un sistema a celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC).

 

L’elevata temperatura di operazione di questa tipologia di sistemi, superiore a 700 °C, consente di raggiungere efficienze di generazione elettrica di 60% netti anche per sistemi di un solo kW, ma al contempo rappresenta una criticità per la resistenza dei componenti in acciaio che corrodono e rilasciano composti volatili del cromo, dannosi per il modulo elettrochimico. Per far fronte a tali criticità, l’ENEA è attiva sia nello sviluppo dei materiali e di tecniche di ricopertura innovative che nella caratterizzazione dei componenti ingegnerizzati.

 

Nei prossimi giorni è previsto inoltre lo svolgimento del kick-off meeting del progetto NELLHI (New all-European high-performance stack: design for mass production), coordinato dall’ENEA, per lo sviluppo di una pila di celle a combustibile SOFC da 1 kWe ad alte prestazioni, progettata per la produzione di massa, che potrà favorire una drastica riduzione dei costi di fabbricazione. L’ENEA gestisce il coordinamento relativo alla validazione sperimentale delle celle e allo sviluppo di piatti bipolari e delle guarnizioni, l’integrazione di modelli numerici per l’assemblaggio ottimale dei componenti, l’input di un Industrial Advisory Board in merito alle esigenze del prodotto finale e la promozione del progetto e dei risultati.

 

L’avvio del progetto NELLHI coincide con la conclusione di MCFC-CONTEX (Molten-Carbonate Fuel Cells catalyst and stack component degradation and lifetime: fuel gas Contaminant effects and Extraction strategies), un altro progetto per le attività relative al clean-up del biogas derivante dal trattamento delle acque reflue nell’impianto di Mataró (Barcellona) e, in collaborazione con il Politecnico di Monaco, per l’utilizzo di tecniche innovative di analisi gas e per la caratterizzazione accelerata di celle a combustibile a carbonati fusi (MCFC) in applicazioni non convenzionali come la separazione della CO2 dai fumi esausti di una centrale.

 

Inoltre, nel corso del kick-off in programma a Stoccarda il prossimo 26 maggio, prenderanno il via le attività tecniche del progetto SOCTESQA (Solid Oxide Cell and stack Testing, Safety and Quality Assurance), finalizzate a definire le procedure sperimentali di laboratorio per la caratterizzazione univoca e ripetibile di moduli SOFC. Il progetto è mirato all’utilizzo di moduli SOFC sia come generatori di potenza in vari campi di applicazione (in particolare la micro-cogenerazione e la potenza di bordo per mezzi di trasporto pesanti), che come generatori di idrogeno con l’utilizzo di energia elettrica. Alle temperature di esercizio della SOFC, questa conversione procede con efficienze elevatissime, grazie al fatto che l’energia del calore contribuisce alla conversione dell’acqua in idrogeno, che necessita così di un quantitativo di elettricità assai minore. 

 

Fonte ENEA


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