Descrizione del modulo "Ingegneria di stack di celle a combustibile alimentati con combustibili alternativi (ET.P03.005.007)"

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  • Descrizione del modulo "Ingegneria di stack di celle a combustibile alimentati con combustibili alternativi (ET.P03.005.007)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Le tecnologie svilluppate possono dar luogo a risposte utili a soddisfare i bisogni individauli e collettivi in quanto rigaurdano tecnologie energetiche a basso costo, alta efficeinza e ridotto impatto ambientale. (literal)
Tematiche di ricerca
  • Le tematiche di ricerca riguardano l'implementazione del necessario know-how, che consenta di progettare e costruire i dispositivi: per comprenderne il comportamento, prevederne e ottimizzarne le prestazioni, valutare l'eventule trasferimento tecnologico verso la produzione. L'attività riguarda sia gli stack che operano a bassa temperatura (elettrolita polimerico), sia quelli operanti ad alta temperatura (celle ad ossidi solidi) Le principali temantiche affrontate sono: • Applicazione dei principi dell'ingegneria al disegno di tutti i componenti dei dispositivi (piatti di serraggio, piatti di processo, piatti di raffreddamento ecc.); • Studio dell'influneza dei parametri di disegno sulle prestazioni; • Studi di fluidodimica e distribuzione di temperatura (CFD/sperimentale); • Studi di stati di sforzo (FEM/sperimentale); • Perfezionamento e implementazione di protocolli di test; (literal)
Competenze
  • Elttrochimica Chimica dei polimeri Ingegneria meccanica Competenze di laboratorio per la conduzione di prove sperimentali (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • Impiego dei stack in sistemi cogenerativi, per generatori portatili e stazionari di energia elettrica, per iol trasporto (literal)
Tecnologie
  • Saranno usate appropriate metodologie di modellazione mediante piattaforme consolidate al fine di ottimizare il disegno stack e procedere ad una appropriata interpretazione dei risultati. (literal)
Obiettivi
  • L'attività si propone di dare un contributo al superamento delle problematiche descritte (literal)
Stato dell'arte
  • Le celle a combustibile alimentate a liquido si prestano per i più svariati utilizzi, dallo stazionario al trasporto al portatile, esse consentono di superare il problema, ancora irrisolto, dell'accumulo d'idrogeno e, da un punto di vista dell'accettabilità da parte del pubblico, si presentano in maniera più 'rassicurante'. Diversi dimostratori sono stati realizzati per le applicazioni prima descritte, tali celle però sono ancora limitate nelle prestazioni soprattutto a causa del cross-over interno dei combustibili (generalmente alcooli) attraverso la membrana elettrolitica. Allo stesso modo, le celle ad alta temperatura, adatte all'impiego di gas da reforming e in grado di utilizzare come combustibile anche il CO, soffrono di problemi di stabilità strutturale causata dall'alta temperatura. Le conoscenze acquisite da studi in monocella o su cella a bottone necessitano di essere trasferite su dispositivi di taglia maggiore, proprio per valutare la bontà dei materiali, sviluppati in piccola scala per superare le problematiche di cui soffrono i dispositivi. (literal)
Tecniche di indagine
  • Caratterizzazione sperimentale delle prestazioni elettrochimiche su stazioni di prova Impedenzometria Analisi sperimentale di distribuzione di corrente tramite piatti segmentati; Analisi sperimentale di distribuzione di temperature tramite termografia Simulazioni numeriche fluidodinamiche - meccaniche - elettrochimiche sigole e multifisiche; (literal)
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