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Svizzera

Celle a combustibile a idrogeno

Una fonte di energia pulita. Alimentate esclusivamente con idrogeno e ossigeno e utilizzando solo acqua e calore come sottoprodotti. Rese altamente efficienti con una soffiante di ricircolo dell'idrogeno.

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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.

Vantaggi delle celle a combustibile a idrogeno

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Le celle a combustibile a idrogeno presentano una serie di vantaggi rispetto ad altre tecnologie per la produzione di elettricità.

  • A differenza delle batterie, possono generare elettricità in modo continuo.
  • Inoltre, una cella a combustibile causa un inquinamento prossimo allo zero ed è molto più efficiente rispetto a un motore a combustione interna tradizionale.
  • Inoltre, una cella a combustibile può essere dimensionata in diverse dimensioni.

Esistono diversi tipi di celle a combustibile che utilizzano varie fonti di combustibile, tra cui idrogeno, metano e biocarburanti. Questa versatilità le rende utili in svariate applicazioni.

Vengono utilizzate per la propulsione dei motori delle auto elettriche e per l'alimentazione di imbarcazioni di grandi dimensioni. Inoltre, in caso di interruzioni, forniscono energia di riserva ai centri dati e ad altre infrastrutture critiche, come ospedali e aeroporti.

Come funziona una cella a combustibile in un veicolo?

Il veicolo è dotato di un serbatoio che viene rifornito con una fonte di carburante, in genere idrogeno. L'idrogeno viene immesso nella cella a combustibile, dove reagisce con l'ossigeno dell'aria, producendo acqua e calore. Il motore è alimentato con la corrente prodotta da questa reazione. Una parte dell'elettricità va alla batteria, che fornisce una spinta extra quando necessario in accelerazione, ad esempio al verde del semaforo.

Tuttavia, a differenza dei veicoli con motore a combustione, i veicoli elettrici con celle a combustibile a idrogeno emettono solo vapore acqueo e riscaldano come sottoprodotti. Per questo rappresentano un importante passo avanti nel viaggio verso un trasporto più ecologico.

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.

La nostra soluzione per il ricircolo dell'idrogeno nelle celle a combustibile

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La nostra MINK MH 0018 A è la prima soffiante a ricircolo di idrogeno per celle a combustibile a idrogeno certificata dal TÜV.

Le soffianti MINK MH sono la soluzione ideale per diversi processi in cui avviene il ricircolo dell'idrogeno. Dalle applicazioni mobili nell'industria automobilistica, ferroviaria, marittima e aeronautica ai moduli di celle a combustibile stazionarie per la produzione di energia.

La soffiante funziona secondo il comprovato principio delle camme che Busch ha introdotto sul mercato negli anni '90. Compressione a secco significa che non sono presenti fluidi operativi nella camera di compressione. In questo modo si elimina la possibilità di contaminazione dell'idrogeno con olio. La contaminazione può danneggiare la cella a combustibile, ridurne l'efficacia e causare contaminazione se rilasciata nell'aria.

Inoltre, le parti mobili della soffiante non entrano assolutamente in contatto l’una con l’altra. Ciò significa che i componenti della soffiante sono notevolmente meno soggetti a usura.

Certificazione MINK MH TÜV