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Produzione di idrogeno. Produzione da steam reforming di metano.

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Presentazione sul tema: "Produzione di idrogeno. Produzione da steam reforming di metano."— Transcript della presentazione:

1 Produzione di idrogeno

2 Produzione da steam reforming di metano

3 Steam reforming da energia solare Steam cracking da energia solare

4 Elettrolisi dellacqua Accoppiamento energia solare – elettrolisi

5 Schema di elettrolisi da fotovoltaico

6 Celle a combustibile (Fuel Cells) Ossidazione: H 2 + 2OH - 2H 2 O +2e - Riduzione: 1/2O 2 + H 2 O + 2e - 2OH - Globale: H 2 + 1/2O 2 H 2 OΔE = 0.7 V (uso di rack di celle) Continuo apporto dei reagenti

7 Tipi di celle a combustibile 1. PEFC Elettrodi: C grafite + catalizzatore (leghe di Pt) Elettrolita: membrana perfluorurata T funzionamento: 70 – 100 °C 2.PAFC Elettrolita: soluzione concentrata di H 3 PO 4 T funzionamento: 200 °C 3.MCFC Elettrolita: miscela di carbonati fusi T funzionamento: °C 4.SOFC Elettrolita: ZrO 2 + Y 2 O 3 Anodo: NiO/ZrO 2 Catodo: La(Sr)MnO 3 T funzionamento: 900 – 1000 °C 5.AFC Elettrolita: soluzioni acquose di KOH T funzionamento: 70 – 110 °C

8 Pile zinco - aria Accumulatori (pile a combustibile) particolari: Zn = combustibile O 2 = comburente A = separatore B = anodo + elettrolita C = rivestimento D = isolante E = rivestimento catodo F = presa daria G = collettore corrente H = distributore daria I = membrana semipermeabile Anodo: Zn + 4OH - Zn(OH) e - Catodo: O 2 + H 2 O + 4e - 4OH - Elettrolita: Zn(OH) 4 2- ZnO + 2OH - + H 2 O Globale: 2Zn + O 2 2ZnO ΔE° = 1.65 V Pile ricaricabili solo in condizioni particolari (centri di rigenerazione)

9 Dispositivi fotoelettrochimici S (adsorbito) + hv S° (adsorbito) S° (adsorbito) S + (adsorbito) + e - (iniettato) S + (adsorbito) + 3/2 I - 1/2 I S (adsorbito) I - 3 (catodo) + 2e - 3I - (catodo) S° (adsorbito) S (adsorbito) S + (adsorbito) + e - (TiO2) S (adsorbito) I - 3 (anodo) + 2e - (TiO2) 3I - (anodo) Celle di Grätzel (DSSC)

10 Dispositivi fotoelettrochimici Finestre elettrocromiche Normalmente un dispositivo elettrocromico è costituito da: due strati di conduttore trasparente un film elettrocromico (si colora) un conduttore ionico (trasporta M + ) un controelettrodo (chiude il circuito elettrico) WO 3 + xM + + xe - M x WO 3 (catodica) (trasparente) (blu) Fe II [Fe II (CN) 6 ] 2- Fe III [Fe II (CN) 6 ] - + e - (anodica)

11 Riferimenti bibliografici 1.S. Natoli, M. Calatozzolo, Tecnologie chimiche industriali, Edisco Torino (Voll. 1-3) 2.K. Weissermel, H.-J. Arpe, Industrial Organic Chemistry, Wiley-VCH, 3° Ed. (1997) 3.I. Pasquon, Chimica industriale 1, Clup Milano (1970) 4.M. Schiavello, L. Palmisano, Fondamenti Di Chimica, EdiSES Napoli, 3° ed. (2010) 5.R. Michelin, A. Munari, Fondamenti Chimici Delle Tecnologie, Cedam Padova, 2° ed. (2008) 6.W. Brown – T. Poon Introduzione alla Chimica Organica, EdiSES Napoli, 5° ed. (2012) 7.Dispense del corso di Chimica con fondamenti di chimica organica, corso di Laurea in Ingegneria industriale, Università di Trento, A.A. 2012/2013


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