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FUEL CELL LAB

Il progetto di ricerca “Fuel Cell Lab” (FCLAB) si propone di sostenere lo sviluppo di tecnologie innovative per la conversione energetica, con l’obiettivo di realizzare sistemi complessi che coniughino le esigenze della disponibilità di energia a basso costo con le esigenze di sostenibilità ambientale.

Lo scopo principale è lo studio e lo sviluppo di piattaforme tecnologiche modulari basate su celle a combustibile per la cogenerazione-poligenerazione dell’energia (elettrica, termica e/o frigorifera) e per applicazioni mobili e/o trasportabili. In una prospettiva di medio-lungo termine, infatti, le celle a combustibile potranno rappresentare una soluzione di grande interesse grazie all’elevato rendimento di conversione anche in regolazione e alle ridottissime emissioni inquinanti, purché si riescano a raggiungere costi specifici competitivi e durata e affidabilità adeguate.

Le piattaforme saranno sviluppate secondo diverse configurazioni che terranno conto del tipo di applicazione previsto e quindi del tipo di utenza.

Tra le celle a combustibile saranno considerate le celle a carbonati fusi (MCFC) per la poligenerazione stazionaria, le celle ad ossidi solidi (SOFC) per la microcogenerazione e le celle ad elettrolita polimerico (PME) per le applicazioni mobili. E’ inoltre previsto lo studio e la prototipazione di celle microbiche (MFC) per la conversione diretta di rifiuti organici in energia elettrica (bioelettrolisi), anche in combinazione con processi di digestione per la produzione di biocarburanti (bio-idrogeno e bio-metano). I nuovi sistemi di conversione sviluppati sulla base delle nuove conoscenze acquisibili con il progetto e, pertanto, con caratteristiche prestazionali in termini di efficienza, emissioni inquinanti e climalteranti che non hanno riscontro nel panorama tecnologico internazionale di settore, contribuiranno in maniera determinante alla crescita delle aziende della filiera, che potranno allargare i loro orizzonti ben al di là degli attuali ambiti di settore.

L'attività di ricerca sarà orientata non solo alle varie tecnologie di celle a combustibile, ma anche e soprattutto allo sviluppo dei sistemi energetici basati su di esse.

Le celle a combustibile, infatti, consentono una conversione energetica a basso impatto ambientale e ad alto rendimento, con potenziali benefici economici e ambientali una volte risolte le problematiche ancora aperte in termini di costi di produzione, affidabilità e durata della cella e dei componenti necessari al suo utilizzo. In particolare, sono previsti due obiettivi specifici per lo sviluppo di sistemi ad assorbimento di piccola taglia, per consentire la conversione di calore refluo in energia frigorifera anche per impianti di piccola potenza, e di sistemi di accumulo dell’energia elettrica, adatti alle piccole potenze e utilizzabili per applicazioni stazionarie e mobili.

Si studieranno tre diverse tecnologie di accumulo: batterie, sistemi a idrogeno e sistemi ad aria compressa, anche in combinazione fra loro. L’attività di ricerca, visto il tipo di applicazione (generazione distribuita e generazione mobile), sarà orientata anche allo studio dei sistemi di condizionamento della potenza e alla messa a punto delle logiche di controllo per la gestione dei diversi sistemi di generazione e per la connessione alla rete elettrica.