Ricerca di Sistema Elettrico

Celle a combustibile

Le celle a combustibile rappresentano una promettente tecnologia per la generazione distribuita e la cogenerazione e possono dare importanti contributi nell’impiego dei combustibili fossili e nella catena Waste to Energy. Lo scopo delle ricerche è l’abbattimento dei costi e il conseguimento di durata e affidabilità tali da rendere queste soluzioni economicamente competitive.

Monocella di tipo MCFC
Monocella di tipo MCFC Ansaldo ARL

Le celle a combustibile a carbonati fusi sono molto promettenti per taglie compresa tra un centinaio di kW ed alcuni MW. Per quanto concerne le celle a combustibile ad elettrolita polimerico invece, sono stati studiati sistemi di piccola taglia (da uno a decine di kW) alimentati con gas naturale o idrogeno.

Tra le attività svolte in particolare si citano:

  • lo sviluppo di processi a basso costo e basso impatto ambientale per produzione di elettrodi e matrice di supporto elettrolita per celle a carbonati fusi (MCFC); produzione di matrici in γ-LiAlO2 di dimensioni fino al m2;
  • lo sviluppo di sistemi con celle MCFC alimentati con biogas da rifiuti e residui agricoli e zootecnici, con messa a punto di processi di digestione e co-digestione anaerobica e studio del loro accoppiamento con le celle; sperimentazione di processi di clean per la rimozione dell’H2S dal biogas e caratterizzazione di monocelle MCFC per definire il principale meccanismo di avvelenamento da zolfo; analisi sperimentale sugli effetti del monossido di carbonio, presente in quantità elevate nel biogas; è stato implementato un modello del sistema gassificatore–celle e progettato il collegamento tra un gassificatore e uno stack MCFC da 125 kW;
  • lo studio di sistemi ibridi celle+turbogas, che incrementano di alcuni punti il già elevato rendimento dei sistemi a celle, e la valutazione dell’impiego di celle MCFC per la cattura dell’anidride carbonica da gas combusti di grandi impianti emissivi; la capacità massima di rimozione della CO2 da un impianto MCFC da 1 MW è stimabile in circa 11.000 tonnellate annue, in condizioni di alto rendimento elettrico;
  • supporto tecnico-scientifico ai Ministeri MSE e MATTM.

Attività 2006

Celle a combustibile per applicazioni stazionarie cogenerative (tema 5.2.5.11)

Referente: Angelo Moreno Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Scenario di riferimento, obiettivi, risultati

  • (Dipartimento di Ingegneria chimica, materiali e ambiente dell’Università di Roma La Sapienza; ENEA)
    Report RSE/2009/177 (Marzo 2009)

    M. De Falco, L. Marrelli, G. Monteleone, A. Giannini, R. Oronzio, V. Cigolotti [Dimensione: 1.39 MB]

Attività 2007

Sviluppo di tecnologie innovative per applicazioni stazionarie cogenerative di celle a combustibile, anche con l’utilizzo di biogas e biomasse (tema 5.2.5.11)

Referente: Angelo Moreno Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.

Scenario di riferimento, obiettivi, risultati

  • Alimentazione di celle a carbonati fusi con biogas: sperimentazione dei processi e progettazione di un sistema completo digestore/clean-up; prove in cella con gas simulati, con componenti sia tradizionali che innovativi. Sistemi di Purificazione. Rapporto finale
    (ENEA, Dipartimento Ingegneria Chimica, Materiali e Ambiente, Sapienza Università di Roma)
    Report RdS/2010/167 (Settembre 2010)

    G. Monteleone, M. De Francesco, S. Galli, M. Marchetti, V. Naticchioni [Dimensione: 506.4 KB]

  • Alimentazione di celle a carbonati fusi con biogas: sperimentazione dei processi e progettazione di un sistema completo digestore/clean-up; prove in cella con gas simulati, con componenti sia tradizionali che innovativi. Abbattimento di H2S mediante adsorbimento. Studio sperimentale
    (ENEA, Dipartimento Ingegneria Chimica, Materiali e Ambiente, Sapienza Università di Roma)

    Report RdS/2010/168 (Settembre 2010)

    G. Monteleone, M. De Francesco, S. Galli, M. Marchetti, V. Naticchioni [Dimensione: 1.74 MB]

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