Auto ad idrogeno.
’Istituto per Innovazioni Tecnologiche di Bolzano, centro di ricerca sulla produzione di idrogeno come combustibile, ha consegnato 10 SUV Hyundai ix35 Fuel Cell a emissioni zero nel Sud Tirolo con formule di leasing e noleggio. Equipaggiata con una struttura di celle a combustibile in grado di fornire una potenza equiparabile ad un propulsore da 100 kW (136 CV) e due serbatoi di stoccaggio dell’idrogeno con una capacità complessiva di 5,64 kg (celati alla vista sotto il piano di carico), -SUV percorre fino a 594 km con un singolo pieno, con emissioni limitate al solo vapore acqueo.
Produzione di H2 da celle a combustibile
Una cella a combustibile funziona in modo analogo ad una batteria, in quanto produce energia elettrica attraverso un processo elettrochimico, tuttavia a differenza di quest’ultima consuma sostanze provenienti dall’esterno ed è quindi in grado di operare senza interruzioni, finché al sistema viene fornito combustibile (idrogeno) ed ossidante (ossigeno o aria). Una cella è composta da due elettrodi in materiale poroso, separati da un elettrolita. Gli elettrodi fungono da siti catalitici per le reazioni di cella che consumano fondamentalmente idrogeno ed ossigeno, con produzione di acqua e passaggio di corrente elettrica nel circuito esterno. L’elettrolita ha la funzione di condurre gli ioni prodotti da una reazione e consumati dall’altra, chiudendo il circuito elettrico all’interno della cella. La trasformazione elettrochimica è accompagnata da produzione di calore, che è necessario estrarre per mantenere costante la temperatura di funzionamento della cella. Un impianto con celle a combustibile è costituito da tre sezioni principali: 1) una sezione di trattamento del combustibile (gas naturale, metanolo, gas prodotti dalla gassificazione del carbone, biogas), che converte lo stesso in un gas di sintesi contenente idrogeno, purificato secondo le necessità imposte dal tipo di cella. La produzione di idrogeno viene ottenuta con sistemi che utilizzano processi di steam reforming, ossidazione parziale o reforming autotermico. Il processo normalmente impiegato quando si parte da idrocarburi leggeri è quello di reforming catalitico con vapore, seguito da conversione dell’ossido di carbonio, abbiamo:
CnHm+ n H2O → n CO + (m/2 + n) H2 n CO + n H2O → n CO2 + n H2
2) una sezione elettrochimica, costituita dalle celle che producono energia elettrica per via elettrochimica attraverso una reazione tra l’idrogeno alimentato all’anodo e l’ossigeno alimentato al catodo; la trasformazione elettrochimica è accompagnata da produzione di calore; 3) un sistema di condizionamento della potenza elettrica, che trasforma l’energia, prodotta sotto forma di corrente elettrica continua, in corrente alternata di opportune caratteristiche. Completano l’impianto un sistema di regolazione e di recupero del calore, che può essere utilizzato sia all’interno dell’impianto (ad es. per il reattore di conversione del combustibile), che per utenze esterne di cogenerazione e un sistema di controllo che assicura il coordinamento delle diverse sezioni dell’impianto.
Patty L’Abbate