Sistema di celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEM)

Le celle a combustibile PEM (Proton Exchange Membrane) si distinguono per la loro superiore efficienza rispetto ai tradizionali motori a combustione e ad alcune tecnologie a batteria. Ecco un rapido confronto: 

• Cellule a combustibile PEM: raggiungono rendimenti del 40-60%, che possono arrivare a circa l'85% quando il calore di scarto viene utilizzato nei sistemi di cogenerazione. Offrono tempi di rifornimento più rapidi e una maggiore densità di energia, rendendole adatte ad applicazioni che richiedono un'autonomia più lunga e tempi di rifornimento più brevi.*
• Motori a combustione: generalmente raggiungono solo il 25-30% di efficienza a causa della perdita di calore, rendendoli meno efficienti e più inquinanti.*
• Batterie: le varianti agli ioni di litio raggiungono il 90% di efficienza, mentre i tipi al piombo-acido si avvicinano alle celle a combustibile PEM con circa il 50%. Le batterie eccellono nella conversione e nell'immagazzinamento dell'energia, nonostante i tempi di ricarica più lenti. Le celle a combustibile PEM eccellono grazie a una miscela di efficienza, rapidità di rifornimento e densità energetica, che le rende ideali per i trasporti e la generazione di energia, dove il rifornimento rapido e l'autonomia estesa sono essenziali.*

Miglioriamo l'efficienza e l'affidabilità delle celle a combustibile PEM con i nostri sistemi avanzati di tubazioni in polipropilene. 

* U.S: Department of ENERGY: Fuel Cell Technologies office Fuel Cells Fact Sheet (energy.gov) Ufficio Tecnologie per Idrogeno e Celle a Combustibile | Dipartimento dell'Energia.

Un sistema di cellula a combustibile PEM (a membrana a scambio protonico) è composto da diversi componenti critici che lavorano insieme per convertire idrogeno e ossigeno in elettricità. I componenti più importanti includono:

• Gruppo elettrodi a membrana (MEA): il nucleo dove avvengono le reazioni elettrochimiche.
• Piaste bipolari: distribuiscono i gas sull'MEA e raccolgono la corrente generata.
• Strati di diffusione dei gas (GDL): ssicurano una distribuzione uniforme dei gas all'MEA.
• Sistemi di raffreddamento: gestiscono il calore per mantenere prestazioni ottimali.

Apporto di media 

• Apporto di ossigeno: di solito dall'aria.
  Condizioni: fornito a pressione e temperatura ambiente.
  Concentrazione: circa il 21% nell'aria, sufficiente per il funzionamento.
• Apporto di idrogeno:
  Pressione: tipicamente compresa tra 1,5 e 3 bar.
  Temperatura: circa 20-30°C.
  Purezza: le concentrazioni devono spesso essere superiori al 99,99% per evitare contaminazioni e garantire un funzionamento efficiente. *

I nostri sistemi di tubazioni in polipropilene (PROGEF Standard e PROGEF Plus) sono progettati meticolosamente per soddisfare questi requisiti rigorosi, assicurando una fornitura sicura ed efficiente di idrogeno e ossigeno. 

* Mo, S., Du, L., Huang, Z. et al. Recent Advances on PEM Fuel Cells: From Key Materials to Membrane Electrode Assembly. Electrochem. Energy Rev. 6, 28 (2023).doi.org/10.1007/s41918-023-00190-w.

La commercializzazione delle celle a combustibile PEM è in costante progresso, con applicazioni nei trasporti, nella generazione di energia stazionaria e portatile. L'idrogeno viene comunemente fornito in bombole ad alta pressione, in genere da 350 a 700 bar. Noi supportiamo questa infrastruttura fornendo componenti per i serbatoi di tipo IV, realizzati in materiali compositi con un rivestimento interno per garantire proprietà di barriera ai gas e resistere alle alte pressioni. I nostri prodotti garantiscono uno stoccaggio e un trasporto sicuri e affidabili dell'idrogeno, facilitando una più ampia adozione delle celle a combustibile PEM.

Per conoscere la nostra offerta di componenti per il rivestimento interno dei serbatoi di tipo IV in PA o PE, consulta la nostra pagina dedicata all'uso dell'idrogeno.

I sistemi di monitoraggio delle celle a combustibile PEM richiedono misuratori di portata, sensori di pressione e sensori di temperatura precisi per garantire prestazioni e sicurezza ottimali. Questi strumenti monitorano la fornitura di idrogeno, ossigeno e refrigerante, assicurando che vengano erogati alle corrette portate, pressioni e temperature. Offriamo una gamma completa di sensori e apparecchiature di monitoraggio progettati per garantire misure accurate e affidabili. Le nostre soluzioni aiutano a mantenere il corretto funzionamento dei sistemi di celle a combustibile PEM, migliorando l'efficienza, la sicurezza e la longevità.

Per ulteriori informazioni, consulta il nostro portfolio prodotti per la misurazione e il controllo:

• Misuratori di portata
• Sensori di temperatura
• Sensori di pressione
  
• Sensori di conducibilità
• Trasmettitori e Controllor 

Ci impegniamo a sostenere l'economia dell'idrogeno con soluzioni specializzate, dalla progettazione iniziale alla selezione dei materiali, fino alla consegna e all'installazione di componenti di alta qualità. La nostra esperienza garantisce che i tuoi sistemi di celle a combustibile PEM funzionino al massimo delle prestazioni e dell'affidabilità.