MODELLINO DIDATTICO DI UNA CELLA A COMBUSTIBILE Alcune proposte di studio
Laboratorio Fuel Cell - esterno
Laboratorio Fuel Cell - esterno Serbatoio di accumulo H2 Capacità 750 l Pressione di esercizio 5 bar Massa di accumulo ~ 350 g di H2
Laboratorio Fuel Cell - interno Elettrolizzatore 1 Nm3/h di H2 Consumo 6 kWh
Laboratorio Fuel Cell - interno Deionizzatore ad osmosi inversa Generatore d’azoto Impianto di refrigerazione elettrolizzatore
Laboratorio Fuel Cell - interno Cella a Combustibile 0,8 kW Bomboletta a idruri metallici = 240 Nl di H2 Consumo H2: 14 Nl/min Serbatoio condense
Kit di simulazione laboratorio
Vantaggi dei modellini in scala Approccio graduale allo studio del funzionamento dell’apparecchiatura; Svolgimento di attività didattiche di gruppo; Costi contenuti; Interazione diretta con strumentazione semplice;
Schema di cella a combustibile PEM: Protonic Exchange Membrane Anodo: H2(g)→ 2H → 2H+(aq) + 2e- Catodo: ½O2(g) + 2H+(aq) + 2e- → H2O(liq) E’ un sistema elettrochimico che permette di convertire l’energia chimica di un combustibile in energia elettrica senza ciclo termico intermedio
Video descrittivo del funzionamento Fonte: Labter-Crea Mantova, Progetto ZeroRegio Filmato visibile online alla pagina www.bit.ly/zeroregio
KIT PER ESPERIMENTI
ALCUNI ESEMPI Elettrolisi H2O Volumi: VH2-VO2 Massa: m H2-m O2 Carica elementare 1a legge di Faraday
Carica Elementare
Carica Elementare, calcoli Pendenza retta ~ 0,13 cm3/C; dH2 a 25° C = 8,25 *10-5 g/cm3 Per 1 C di carica:
1a Legge di Faraday La massa prodotta ad un elettrodo durante l’elettrolisi è direttamente proporzionale alla quantità di carica fornita Dove: m è la massa della sostanza prodotta all’elettrodo; M è la massa molare della sostanza; Q è la carica totale utilizzata (I * tempo ); z è il numero di cariche trasferite per ione; F è la costante di Faraday (96485 C/mole)
Corrente Tensione Elettrolizzatore
Tensione di decomposizione H2O DATI RACCOLTI Caratteristica corrente tensione dell'elettrolizzatore Tensione di decomposizione H2O
CURVA DI POTENZA DELLA FUEL CELL
DATI RACCOLTI Grafico della caratteristica tensione corrente Grafico della caratteristica potenza corrente