MODELLINO DIDATTICO DI UNA CELLA A COMBUSTIBILE

Presentazione sul tema: "MODELLINO DIDATTICO DI UNA CELLA A COMBUSTIBILE"— Transcript della presentazione:

1 MODELLINO DIDATTICO DI UNA CELLA A COMBUSTIBILE
Alcune proposte di studio

2 Laboratorio Fuel Cell - esterno

3 Laboratorio Fuel Cell - esterno
Serbatoio di accumulo H2 Capacità 750 l Pressione di esercizio 5 bar Massa di accumulo ~ 350 g di H2

4 Laboratorio Fuel Cell - interno
Elettrolizzatore 1 Nm3/h di H2 Consumo 6 kWh

5 Laboratorio Fuel Cell - interno
Deionizzatore ad osmosi inversa Generatore d’azoto Impianto di refrigerazione elettrolizzatore

6 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

7 Kit di simulazione laboratorio

8 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;

9 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

10 Video descrittivo del funzionamento
Fonte: Labter-Crea Mantova, Progetto ZeroRegio Filmato visibile online alla pagina

11 KIT PER ESPERIMENTI

12 ALCUNI ESEMPI Elettrolisi H2O Volumi: VH2-VO2 Massa: m H2-m O2
Carica elementare 1a legge di Faraday

13 Carica Elementare

14 Carica Elementare, calcoli
Pendenza retta ~ 0,13 cm3/C; dH2 a 25° C = 8,25 *10-5 g/cm3 Per 1 C di carica:

15 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)

16 Corrente Tensione Elettrolizzatore

17 Tensione di decomposizione H2O
DATI RACCOLTI Caratteristica corrente tensione dell'elettrolizzatore Tensione di decomposizione H2O

18 CURVA DI POTENZA DELLA FUEL CELL

19 DATI RACCOLTI Grafico della caratteristica tensione corrente
Grafico della caratteristica potenza corrente