Discussione: Fuel Cells - Pile a Combustibile

Allora dopo la discussione sull'aspetto commerciale delle Brennstoffzelle, apro questa discussione sull'aspetto tecnico, sperandola utile.

Ecco due siti interressanti:
http://www.fuelcells.org/
http://www.dlbeck.com/FC_links.html

(PS nel primo non dimenticate la "s" altrimenti vi appare un altro link)
Il primo e' un Must, il secondo ottimo trampolino di lancio anche a tecnologie strane (allumino-aria o l'australiana redox al vanadio o......)

Ciao

Edited by gattmes - 23/8/2007, 10:26

Quì di seguito segnalo lo schema di funzionamento di una cella a cumbustibile per etanolo che fa uso di una speciale membrana catalitica polimerica a scambio ionico che permette di evitare l'uso di metalli nobili come il platino (PEFC):



Link alla pagina dove in basso è presente un'interessante animazione del processo chimico:

http://www.platinosintetico.com/03.php

Ciao ragazzi,
in quanto a tipologie di fuel cell durante il convegno di grottammare di aprile ha parlato Carlo Bertocchi un ricercatore molto brillante che ha toccato questo tema con esaustiva chiarezza. Ha messo a confronto un certo numero di tipi di fuel cell e ha fatto paragoni di rendimento energetico tra loro e con altri sistemi classici quali la combustione e l'uso di batterie ricaricate elettricamente.

Vedo se riesco a contattarlo via email e se vuole portare il contributo su questo forum.
Vi faccio sapere... sarebbe un bel colpaccio!

Roy

Ciao
Ottima idea.

Intanto aggiungo il link ausraliano della pila redox al vanadio.
Peculiarita'/vantaggi: puo' essere ricaricata SIA elettricamente, SIA meccanicamente.
http://www.ceic.unsw.edu.au/centers/vrb/

Ciao

Questo tipo di cella è molto interessante però se non ho capito male implica tra le due possibilità anche un refuel, ma di elettrolita specifico quindi anche legato a produttori specifici, aziende con tecnologia e macchinari chimici, quindi potenziali scenari di monopolio. Penso che potrebbe invece essere un'ottima soluzione, grazie il suo dichiarato lungo ciclo di vita e alla elevata densità di carica ottenibile, nelle applicazioni in congiunzione con sistemi di ricarica wind, solar, water ecc
Voi che ne dite?

Interessante inoltre sarebbe trovare soluzioni a una certa portata dal consumatore medio e tentare dei "pool d'acquisto" per iniziare e incentivare la domanda e l'offerta in una certa direzione, sfruttando le (odiate) ma esistenti regole di mercato...
Si può fare, che dite?

Sorella della pila zinco-aria (ossigeno), utilizzata nelle protesi acustiche, e' la piu' energetica alluminio-aria (quella con cui mi sono cimentato nella costruzione- vedi post dedicato).
Le pile a combustibile "metalliche" sono una via di mezzo tra le batterie e le fuel cell, in quanto spesso possono essere ricaricate elettricamente. Oltre che ai citati metalli si puo' usare ferro, calcio, ecc.
Vedere qua
http://www.fuelcellknowledge.org/fuelcell_.../metal_air.html

Tornando all'aluminio.
E' stata (e'?) utilizzata anche nei sommergibili, dato che l'elettrolita puo' essere il comune sale.
Leader mondiali di questa tecnologia sono i canadesi. Questo ad es. e' il sito di Aluminium Power Inc. aluminium-power.com
Un'altra spiegazione e il kit dimostrativo possono essere visti/comprati qua da noi in Gran Bretagna:
http://www.ectechnic.co.uk/ALAIRUK.HTML
Aluminium/air batteries

Per le zinco-aria "di potenza" si veda invece: //// SITO CESSATO ////
http://www.metallicpower.com/products/portable.htm

Sei proprio un "cane da fuel-cells" Gatt !
Molto interessante il sito della Electro-Chem-Technic l'unica cosa è il link sbagliato all'homepage che mi ha messo un pò in difficoltà (home.html invece di index.html); potrei quindi provare ad acquistare uno di questi kit per imparare qualcosa di utile.
Ma il tuo esperimento di autocostruzione come è andato, scusa ma il tuo post non l'ho visto ??

ciao a tutti

io ho la stessa idea di spacefinder, mi piacerebbe costruire una cella a combustibile come nello schema che ha inserito nel blog...
nn ho dificolta a trovare tutti gli elementi che mi servono (anche i piu strani) il problema è che nn ho la piu pallida idea di cosa è fatto il catodo, l'anodo e la membrana.... mi potete dare una mano????

Ciao potreste dirmi quanti KW produce una fuel cell con 112 grammi di idrogeno? e poi se ho una potenza in KWh la trasformo in KW dividendola per 3600? o no?

Se la dividi per 3600 ottieni kW/sec, dimensionalmente parlando a denominatore avrai sempre un tempo, anche se in diversa unita' di misura.
P.S. la potenza si misura in kW; in kW/h puoi misurare un consumo oppure una produzione di energia.

x xxxfonziexxx:

CITAZIONE

il problema è che nn ho la piu pallida idea di cosa è fatto il catodo, l'anodo e la membrana.... mi potete dare una mano????

..intanto dipende che tipo. Per esempio alluminio aria guarda qua: http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?t=430121

x alfredo85:
circa la seconda domanda ("kwh .. kw")
Ti consiglio di dare una lettura alla sezione "manualistica" (qua: http://energierinnovabili.forumcommunity.net/?f=520310 ..specialmente "elettronica" e "unità di misura")
..cmque (OT): a grandi linee possiamo dire che kW si intende (£$&!!grrr...) a secondo, mentre kWh è chilowatt in un'ora. Dire se è corretto o meno fare la divisone da 3600 ...dipende...
KWh è infatti una unità "di energia" (o è così usato), mentre kW riguarda una unità di potenza... mi spiego meglio (o almeno ci provo...):
dire che un utilizzatore (es lampadina) assorbe/è di 1kW ( un po grossa!!!...) significa che quella lampadina assorbe 1kW di potenza (supponiamo costantemente nel tempo.. cioè che non varia caratteristiche x qualche oscuro motivo.. passando ad es. 900W .. o 1,2kW.. ma rimanendo sempre 1kW)... quindi ogni successivo attimo... o secondo ... assorbe sempre questa potenza. Supponendo di tenerla accesa per un'ora.. il "generatore" dovrà fornire costantemente questa potenza e per un'ora. Vedendo il generatore come una batteria.. o un sebratoio che fornisce "x"litri ogni secondo....
Dire quindi "x"litri o "x" kWh vorrà dire che il generatore è capace di fornire x litri (ogni secondo) e per tutto un tempo che arriva ad un'ora. (es serbatoio... esce 1 litro al secondo.. se tiene 3600 litri è in grado di far uscire quel litro x 3600 secondi continuativi, ovvero un'ora). Questa "azione" però, continuata nel tempo è un "lavoro" svolto... ovvero una energia... una capienza del serbatoio .. e non "l'impeto"/la forza del getto d'acqua in uscita.
Se allo stesso serbatoio si collega una lampadina di 2kW non è che il serbatoio non riesce ad alimentare il getto/il generatore a far accendere la lampadina (o meglio questo dipende da altri fattori diversi dalla capacità...)...
Viceversa anche collegando una lampadina da 500Watt.
Quello che cambia è che "tenendo" accesa la lampadina da 1kW per 1 ora si consumerà (il generatore la batteria dovrà avere una "capienza" .. e non potenza... di) 1kWh !
...Ma anche tenendo accesa la lampadina da 2kW per 30 minuti il generatore dovrà fornire la stessa energia/capienza di 1kWh... e così pure fara con la lampadina da 500 se tenuta accesa per 2 ore (viceversa qua in un'ora saranno solo 500Wh).
Quindi come faccio a rispondere alla domanda (che dal discorso dovrebbe palesare che è incompleta.. a meno di non supporre un parametro=con che carico)

CITAZIONE

se ho una potenza in KWh la trasformo in KW dividendola per 3600? o no?

Posso intanto rispondere (e come già poco su) che la parte "se ho una potenza in KWh .." NON è corretta, in quanto kWh è una energia ...c'è il tempo oltre i kW.. che invece quelli si che sono potenza... possimo dire che energia è "potenza nel tempo"..
E poi possiamo dire che EVENTUALMENTE.. si.!.. Dividendo per 3600 ottengo il "carico" (come kW=potenza ipotetica lampadina, ecc.) che può essere fatto funzionare per una intera ora con quella energia (o consumando quella energia...).. es: 25kWh -> un carico da 25kW per 1 ora (h)... ma ciò non toglie che il risultato (i kW) potrebbe essere invece 50....1 ...4,5. Questi numeri soddisfano sempre l'equazione.. ovvero 25kWh = 50kW per 1/2 ora... 25kWh= 1kW per 25 ore... 25kWh = 4,5kW per 5,5 ore circa....

Precisazione:
attenzione però che non è corretto (fra)intendere che i kW sono.. a secondo.. e i kWh all'ora!
un carico che assorbe 7200 W per un'ora avrà consumato una energia di 7,2kWh...Lo stesso carico acceso in un secondo.. nel senso che è acceso per un intero secondo.. e poi basta... avrà consumato una energia di soli 2Wh...tuttavia lo stesso carico se fatto funzionare per un DECIMO di secondo avrà consumato 0,2Wh!!!
Volendo quindi misurare una "energia" (e non una potenza) in secondi, invece che nelle scomode ore... casulamente i kW e i kWs (e non h) coincidono! ovvero un carico di 1W.. acceso per un secondo.. consuma "1W al secondo"!... Ma lo stesso fa un carico di 10W acceso per 1/10 di secondo: consuma sempre 1Ws
..e tutti questi carichi consumano in 3600 secondi esattamente 1Ws x 3600 = 3600W x secondo.... ovvero 1Wh!
(per questo parlavo di "attimo"....)


insomma mi sono incasinato pure io ora!!... Per favore usate un'altra unità di misura di energia Joule, ERG.. quello che vi pare (ma non BTU, please!)
...

Edited by gattmes - 4/2/2008, 15:16

grazie gattmes cioè come dire che se io vado a 100 Kmh in un'ora faccio 100 Km, ma in un minuto 1/60 di 100 Km cioè 1,6 Km circa ed in un secondo 0.027 Km dunque la velocità è l'energia e la percorrenza è la potenza che occorre a fornire quell'energia (100Kmh) in quel tempo (1h)...ok?

a proposito nessuno mi ha detto quanta corrente produce una fuel cell con 112 grammi di idrogeno!!IN UN SECONDO aarrrgh!!

spero di non rompere troppo ma mi sono chiesto se le fuel cell producano ossidi da azoto se come reagente uso l'aria

CITAZIONE

...100 Kmh in un'ora faccio 100 Km, ma in un minuto 1/60 di 100 Km cioè 1,6 Km circa ed in un secondo 0.027 Km...

ecc.
Behh.. non proprio... infatti qua è km/h e non kmh. Cioè voglio dire il ragionamento è giusto....ma vediamo se riesco a "esportarlo"...mhhh dunque direi che si potrebbe dire che i kWh corrispondono invece ai "km percorsi in un'ora", da te giustamente indicati (anche se non di "uso" comune).. diverso dalla velocità espressa in km/h.. così tua hai una capacità in termini energetici di "x" kWh.... paragonabili a "x" km per ora ...la puoi ottenere sia mantenendo una velocità costante di 100km/h per un'ora... ma anche facendo i 200km/h e guidando per solo 1/2 ora!... Oppure facendo 50km/h e quidando per due ore (vedi qua che il paragone non calza bene come tempi...invece è ok per la percorenza, ovvero andando a "50" in due ore fai sempre 100km)

Gattmes, vedo a volte espresse le capacità dei serbatoi di idrogeno o delle fuel cell in Nm3 che diavolo di unità è? e come si rapporta in m3, in altri termini da dove viene fuori la N?

Dimensionalmente parlando e' una densita', ovvero una massa di una certa sostanza contenuta nell'unita' di volume. In questo caso Newton/m3 ( 10 N = 1 kg ).
Qui si parla di un gas ed il volume che occupa e' funzione di molte variabili; credo che con quell'unita' di misura intendano che il serbatoio e' in grado di contenere X kg di gas (ad una certa pressione ed una certa temperatura) per ogni m3 di volume.

Grazie dell' utilissima informazione red

redivider,
Nm3 si intende "normal metri cubi", vedi su Metro cubo - Wikipedia

Ciao
Mario