Celle a combustibile a idrogeno

Un generatore di potenza del futuro

Poiché il mondo si sta concentrando più che mai sulla riduzione delle emissioni di gas a effetto serra, la ricerca è incentrata su soluzioni alternative alla produzione di energia elettrica convenzionale. Ideali non solo per la pulizia ma anche per l'efficienza. C'è un generatore di energia sostenibile che soddisfa questi requisiti e sta diventando sempre più importante: la cella a combustibile.

Con l'aumento dell'efficienza e della riduzione dei costi, le celle a combustibile si stanno affermando come una tecnologia all'avanguardia per la produzione di energia pulita. Le celle a combustibile generano corrente elettrica attraverso un processo elettrochimico, il che significa che non bruciano carburante come i motori a combustione tradizionali. Di conseguenza, non producono emissioni dannose come gas serra o inquinanti atmosferici.

Busch Vacuum Solutions ha contribuito in modo decisivo all'utilizzo efficace di questa tecnologia sostenibile lanciando la prima soffiante di ricircolo dell'idrogeno certificata TÜV: la serie MINK MH 0018 A. È stata sviluppata appositamente per l’affidabile ricircolo dell'idrogeno nelle celle a combustibile.

Tecnologia delle celle a combustibile a idrogeno

In una cella a combustibile, idrogeno e ossigeno si combinano per produrre elettricità, acqua e calore come sottoprodotti.

Una cella a combustibile a idrogeno è composta da due elettrodi, un anodo e un catodo. Una membrana li separa l'uno dall'altro e consente il trasporto degli ioni dall'anodo al catodo.

L'idrogeno pressurizzato (H₂) viene alimentato sul lato dell'anodo e l'ossigeno (O₂) sul lato del catodo." L'idrogeno reagisce con un catalizzatore, solitamente in platino, e perde i suoi elettroni. In questo modo, gli ioni vengono caricati positivamente, consentendo loro di passare attraverso la membrana di scambio protonico (PEM), per poi reagire con l'ossigeno sul lato catodo. A causa della loro carica negativa, gli elettroni sono costretti a seguire un percorso diverso. Fluiscono attraverso un circuito esterno, generando corrente elettrica, azionando il motore e ricaricando la batteria, se presente. Sul catodo, i protoni e gli elettroni si ricombinano e reagiscono con l'ossigeno (O), formando acqua (H₂O) e calore.

È importante che l'ossigeno non si diffonda nel loop dell'idrogeno, altrimenti potrebbe causare situazioni esplosive. Per evitare che ciò accada, l'idrogeno viene iniettato in una quantità superiore a quella necessaria per il processo. Il rilascio di questo eccesso di idrogeno nell'atmosfera comporterebbe non solo un notevole spreco, anche in termini economici, ma causerebbe anche un processo inefficiente. Inoltre, vi sono restrizioni legali che ne regolano l'emissione.

L'idrogeno in eccesso viene quindi riconvogliato al sistema mediante una soffiante di ricircolo dell'idrogeno. Il ricircolo dell'idrogeno in questi sistemi a celle a combustibile varia dal 20 al 70% del flusso di idrogeno in entrata, rendendo la soffiante di ricircolo un componente principale per il funzionamento efficiente in qualsiasi sistema a celle a combustibile.