Ossido-riduzione : la cella a combustibile La cella a combustibile La cella a combustibile funziona con il meccanismo redox per produrre elettricità. Ha due elettrodi : un anodo ossidante e un catodo riducente, separati da un elettrolita centrale. Liquido o solido, il materiale conduttivo dell'elettrolita consente di controllare il passaggio degli elettroni. Un serbatoio alimenta continuamente l'anodo e il catodo di combustibile : nel caso di una cella a combustibile a idrogeno, l'anodo riceve idrogeno e il catodo ossigeno, in altre parole aria. L'anodo provoca l'ossidazione del combustibile e il rilascio di elettroni, che sono costretti dall'elettrolita carico di ioni a passare attraverso un circuito esterno. Questo circuito esterno offre quindi una corrente elettrica continua. Gli ioni e gli elettroni, raccolti nel catodo, si ricombinano poi con il secondo combustibile, di solito l'ossigeno. Si tratta di una riduzione, che genera acqua e calore oltre alla corrente elettrica. Finché viene alimentata, la batteria funziona continuamente. All'anodo si ha quindi un'ossidazione elettrochimica dell'idrogeno : H2 → 2H+ + 2°- Al catodo si osserva la riduzione dell'ossigeno : 1⁄2O2 + 2H+ + 2°- → H2O Lo stato patrimoniale complessivo è quindi : H2 + 1/2 O2 → H2O Le PEMFC utilizzano una membrana polimerica. I diversi tipi di celle a combustibile Celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC) : Le PEMFC utilizzano una membrana polimerica, spesso Nafion®, come elettrolita. Funzionano a temperature relativamente basse (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 80-100°C) e sono utilizzati principalmente nelle applicazioni di trasporto, come le auto a idrogeno, grazie al loro avviamento rapido e all'elevata densità di potenza. Celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) : Le SOFC utilizzano un elettrolita solido, come l'ossido di zirconio stabilizzato con ittrio (YSZ), e funzionano a temperature elevate (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 600-1000 °C). Sono efficienti per la produzione stazionaria di energia e la cogenerazione grazie alla loro elevata efficienza e alla bassa sensibilità alle impurità del carburante. Celle a combustibile a ossidi solidi ad alta temperatura (HT-SOFC) : Le HT-SOFC sono una variante delle SOFC che funzionano a temperature ancora più elevate (superiori a 800°C). Offrono un'elevata efficienza e possono essere alimentati da una varietà di combustibili, il che li rende un'opzione interessante per le applicazioni stazionarie che richiedono un'elevata efficienza. Celle a combustibile a carbonato fuso (FCFC) : Gli MCFC utilizzano un elettrolita carbonato che viene fuso ad alte temperature (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 600-700°C). Sono efficienti per la cogenerazione e possono funzionare con combustibili contenenti anidride carbonica, il che li rende utili per catturare e immagazzinare CO2. Celle a combustibile alcaline (AFC) : Le CFL utilizzano un elettrolita alcalino, di solito una soluzione acquosa di potassio o idrossido di sodio. Sono efficienti e poco costosi, ma richiedono catalizzatori a base di platino e funzionano meglio con idrogeno puro, il che ne limita le applicazioni. Celle a combustibile ad acido fosforico (PAFC) : I PAFC utilizzano un elettrolita di acido fosforico contenuto in una membrana di acido polibenzimidazolico. Funzionano a temperature relativamente elevate (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 150-220°C) e sono spesso utilizzati in applicazioni stazionarie di cogenerazione e generazione di energia. Rendimenti complessivi Celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEM) : Le celle a combustibile PEM sono tra le più comunemente utilizzate, soprattutto nei trasporti e nelle applicazioni stazionarie. Offrono un rendimento elevato, di solito tra il 40% e il 60%. Tuttavia, questa efficienza può variare a seconda di fattori quali la temperatura di esercizio, la pressione dell'idrogeno e le perdite nel sistema. Celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) : Le celle a combustibile SOFC sono note per offrire un'elevata efficienza, in genere superiore al 50%. Alcune celle a combustibile SOFC avanzate possono raggiungere efficienze superiori al 60%. Sono spesso utilizzati in applicazioni stazionarie in cui è essenziale un'elevata efficienza. Celle a combustibile a ossidi solidi ad alta temperatura (HT-SOFC) : Le HT-SOFC operano a temperature molto più elevate rispetto alle SOFC convenzionali, consentendo loro di raggiungere efficienze ancora più elevate, in genere superiori al 60%. Queste celle a combustibile sono utilizzate principalmente in applicazioni stazionarie e di cogenerazione. Celle a combustibile a carbonato fuso (FCFC) : Le celle a combustibile MCFC possono raggiungere efficienze elevate, in genere comprese tra il 50% e il 60%. Sono spesso utilizzati in applicazioni di cogenerazione in cui il calore di scart SCART ( o péritel) SCART si riferisce a un dispositivo di accoppiamento e un connettore audio / video che è stato utilizzato principalmente in Europa. Consente di collegare semplicemente periferiche (TV) con funzioni audio/video analogiche utilizzando un connettore a 21 pin. Esistono tre tipi di connettori : la spina sui dispositivi, il cavo maschio/maschio e la prolunga. o può essere recuperato e utilizzato in modo efficiente. Applicazioni delle celle a combustibile Trasporto pulito : Le celle a combustibile possono essere utilizzate come fonte di alimentazione per veicoli a celle a combustibile (FCV), come automobili, camion, autobus e treni. I PCV utilizzano l'idrogeno come combustibile e generano elettricità combinando l'idrogeno con l'ossigeno dell'aria. Generano solo acqua e calore come sottoprodotti, fornendo un'alternativa pulita ai veicoli con motore a combustione interna. Energia stazionaria : Le celle a combustibile possono essere utilizzate come fonte di alimentazione stazionaria per una varietà di applicazioni, tra cui sistemi di backup e backup, strutture di telecomunicazione, torri cellulari, stazioni base, sistemi di gestione dell'energia per edifici commerciali e residenziali e sistemi di generazione di energia distribuita. Elettronica portatile : Le celle a combustibile possono alimentare dispositivi elettronici portatili come laptop, smartphone, tablet e dispositivi di misurazione sul campo. L'elevata densità di energia e l'autonomia prolungata li rendono una soluzione interessante per le applicazioni che richiedono un'alimentazione portatile e di lunga durata. Applicazioni militari : Le celle a combustibile possono essere utilizzate in applicazioni militari come droni, veicoli militari, apparecchiature di sorveglianza e comunicazione sul campo e sistemi di difesa, fornendo un'alimentazione affidabile e discreta in ambienti difficili. Applicazioni spaziali : Nell'industria spaziale, le celle a combustibile vengono utilizzate per alimentare satelliti, stazioni spaziali e sonde spaziali. La loro elevata efficienza, affidabilità e peso ridotto li rendono una fonte di energia interessante per le missioni spaziali a lungo termine. Applicazioni industriali : Le celle a combustibile possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni industriali come la cogenerazione, la generazione distribuita di energia, il trattamento delle acque reflue, la generazione di calore ed energia per i processi industriali e la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili. Copyright © 2020-2024 instrumentic.info contact@instrumentic.info Siamo orgogliosi di offrirti un sito senza cookie e senza pubblicità. È il vostro sostegno finanziario che ci fa andare avanti. Clic !
Le PEMFC utilizzano una membrana polimerica. I diversi tipi di celle a combustibile Celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC) : Le PEMFC utilizzano una membrana polimerica, spesso Nafion®, come elettrolita. Funzionano a temperature relativamente basse (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 80-100°C) e sono utilizzati principalmente nelle applicazioni di trasporto, come le auto a idrogeno, grazie al loro avviamento rapido e all'elevata densità di potenza. Celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) : Le SOFC utilizzano un elettrolita solido, come l'ossido di zirconio stabilizzato con ittrio (YSZ), e funzionano a temperature elevate (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 600-1000 °C). Sono efficienti per la produzione stazionaria di energia e la cogenerazione grazie alla loro elevata efficienza e alla bassa sensibilità alle impurità del carburante. Celle a combustibile a ossidi solidi ad alta temperatura (HT-SOFC) : Le HT-SOFC sono una variante delle SOFC che funzionano a temperature ancora più elevate (superiori a 800°C). Offrono un'elevata efficienza e possono essere alimentati da una varietà di combustibili, il che li rende un'opzione interessante per le applicazioni stazionarie che richiedono un'elevata efficienza. Celle a combustibile a carbonato fuso (FCFC) : Gli MCFC utilizzano un elettrolita carbonato che viene fuso ad alte temperature (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 600-700°C). Sono efficienti per la cogenerazione e possono funzionare con combustibili contenenti anidride carbonica, il che li rende utili per catturare e immagazzinare CO2. Celle a combustibile alcaline (AFC) : Le CFL utilizzano un elettrolita alcalino, di solito una soluzione acquosa di potassio o idrossido di sodio. Sono efficienti e poco costosi, ma richiedono catalizzatori a base di platino e funzionano meglio con idrogeno puro, il che ne limita le applicazioni. Celle a combustibile ad acido fosforico (PAFC) : I PAFC utilizzano un elettrolita di acido fosforico contenuto in una membrana di acido polibenzimidazolico. Funzionano a temperature relativamente elevate (circa RCA La presa RCA, nota anche come fonografo o presa cinch, è un tipo molto comune di connessione elettrica. Creato nel 1940, si trova ancora oggi nella maggior parte delle case. Trasmette segnali audio e video. L'acronimo di RCA sta per Radio Corporation of America. Originariamente, la spina RCA è stata progettata per sostituire le vecchie prese telefoniche delle centrali telefoniche manuali. 150-220°C) e sono spesso utilizzati in applicazioni stazionarie di cogenerazione e generazione di energia.
Rendimenti complessivi Celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEM) : Le celle a combustibile PEM sono tra le più comunemente utilizzate, soprattutto nei trasporti e nelle applicazioni stazionarie. Offrono un rendimento elevato, di solito tra il 40% e il 60%. Tuttavia, questa efficienza può variare a seconda di fattori quali la temperatura di esercizio, la pressione dell'idrogeno e le perdite nel sistema. Celle a combustibile a ossidi solidi (SOFC) : Le celle a combustibile SOFC sono note per offrire un'elevata efficienza, in genere superiore al 50%. Alcune celle a combustibile SOFC avanzate possono raggiungere efficienze superiori al 60%. Sono spesso utilizzati in applicazioni stazionarie in cui è essenziale un'elevata efficienza. Celle a combustibile a ossidi solidi ad alta temperatura (HT-SOFC) : Le HT-SOFC operano a temperature molto più elevate rispetto alle SOFC convenzionali, consentendo loro di raggiungere efficienze ancora più elevate, in genere superiori al 60%. Queste celle a combustibile sono utilizzate principalmente in applicazioni stazionarie e di cogenerazione. Celle a combustibile a carbonato fuso (FCFC) : Le celle a combustibile MCFC possono raggiungere efficienze elevate, in genere comprese tra il 50% e il 60%. Sono spesso utilizzati in applicazioni di cogenerazione in cui il calore di scart SCART ( o péritel) SCART si riferisce a un dispositivo di accoppiamento e un connettore audio / video che è stato utilizzato principalmente in Europa. Consente di collegare semplicemente periferiche (TV) con funzioni audio/video analogiche utilizzando un connettore a 21 pin. Esistono tre tipi di connettori : la spina sui dispositivi, il cavo maschio/maschio e la prolunga. o può essere recuperato e utilizzato in modo efficiente.
Applicazioni delle celle a combustibile Trasporto pulito : Le celle a combustibile possono essere utilizzate come fonte di alimentazione per veicoli a celle a combustibile (FCV), come automobili, camion, autobus e treni. I PCV utilizzano l'idrogeno come combustibile e generano elettricità combinando l'idrogeno con l'ossigeno dell'aria. Generano solo acqua e calore come sottoprodotti, fornendo un'alternativa pulita ai veicoli con motore a combustione interna. Energia stazionaria : Le celle a combustibile possono essere utilizzate come fonte di alimentazione stazionaria per una varietà di applicazioni, tra cui sistemi di backup e backup, strutture di telecomunicazione, torri cellulari, stazioni base, sistemi di gestione dell'energia per edifici commerciali e residenziali e sistemi di generazione di energia distribuita. Elettronica portatile : Le celle a combustibile possono alimentare dispositivi elettronici portatili come laptop, smartphone, tablet e dispositivi di misurazione sul campo. L'elevata densità di energia e l'autonomia prolungata li rendono una soluzione interessante per le applicazioni che richiedono un'alimentazione portatile e di lunga durata. Applicazioni militari : Le celle a combustibile possono essere utilizzate in applicazioni militari come droni, veicoli militari, apparecchiature di sorveglianza e comunicazione sul campo e sistemi di difesa, fornendo un'alimentazione affidabile e discreta in ambienti difficili. Applicazioni spaziali : Nell'industria spaziale, le celle a combustibile vengono utilizzate per alimentare satelliti, stazioni spaziali e sonde spaziali. La loro elevata efficienza, affidabilità e peso ridotto li rendono una fonte di energia interessante per le missioni spaziali a lungo termine. Applicazioni industriali : Le celle a combustibile possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni industriali come la cogenerazione, la generazione distribuita di energia, il trattamento delle acque reflue, la generazione di calore ed energia per i processi industriali e la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili.