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Analisi tecnico economica di un investimento per l’installazione di un impianto di cogenerazione e di pompa di calore in un complesso universitario

Estratto della Tesi di Giancarlo Battistella

Estratto dalla tesi: Analisi tecnico economica di un investimento per l’installazione di un impianto di cogenerazione e di pompa di calore in un complesso universitario
Capitolo 1 – La cogenerazione di energia termica ed elettrica 
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l'anodo e il catodo (sulle facce opposte a quelle in contatto con l'elettrolito). Data la 
porosità degli elettrodi, vengono in questo modo continuamente alimentate le 
reazioni di ossidazione del combustibile e di riduzione dei gas ossidanti. Nella cella a 
combustibile avvengono pertanto due reazioni chimiche, una di ossidazione anodica, 
nella quale si liberano elettroni e una di riduzione catodica, che li riceve. 
L’elettrolita, assicura la conduzione ionica, chiude il circuito con un carico esterno, 
rendendo disponibile energia elettrica a bassa tensione. Le celle "elementari" 
vengono collegate in serie per ottenere la tensione desiderata, dato che le singole 
celle sono caratterizzate da tensioni non superiori ad un volt. Per funzionare, le celle 
a combustibile hanno bisogno di alcuni dispositivi ausiliari. Nel caso in cui non si 
utilizzi direttamente l’idrogeno è necessario effettuare il trattamento del combustibile 
(reformer). Tale operazione trasforma il combustibile usato (gas naturale, gasolio, 
metanolo o carbone) in un gas ricco di idrogeno. Gli impianti sono poi collegati ad 
un inverter che trasforma la corrente continua proveniente dalle celle in corrente 
alternata, ed eleva la tensione sino a valori compatibili con le rete di distribuzione. 
Le celle a combustibile sono classificate in relazione alla natura dell'elettrolita e del 
combustibile.  
In funzione della temperatura di funzionamento si hanno sistemi: 
 
a bassa e media temperatura: 
 
- alcaline (AFC); 
- elettrolita polimerico (PMEFC) chiamate anche PEM - Polymer 
Electrolyte Membrane, o Proton Exchange Membrane FC – oppure SPFC 
– Solid Polymer FC; 
- ad acido fosforico (PAFC); 
- celle a metanolo diretto (DMFC); 
- celle a elettrolita eteroplacido (HCF); 
destinati ad applicazioni nel campo dei trasporti e della piccola utenza domestica. 
 
ad alta temperatura: 
 
- a carbonati fusi (MFCF); 
- a ossidi solidi (SOFC); 
idonei alla produzione di energia elettrica in centrali di potenza.  
 
Lo sviluppo di tale tecnologia è stato fortemente condizionato da difficoltà tecniche e 
dal costo che ne hanno ostacolato la diffusione commerciale. Ancora oggi i costi di 
impianti realizzati con tali tecnologie risultano elevati rispetto alle soluzioni 
tradizionali di produzione dell’energia, come quella termoelettrica. Inoltre la 
tecnologia non risulta ancora del tutto sviluppata. Lo sviluppo tecnologico e 
commerciale delle celle a combustibile è comunque auspicato, nell’ottica della 
riduzione dei fattori inquinanti, viste le ottime caratteristiche di tali dispositivi.  I 
vantaggi di tali dispositivi sono: 
 
- impatto ambientale "nullo": i dispositivi non producono ossidi d'azoto 
(NOx), caratteristici dei motori a ciclo Otto o Diesel e degli impianti di 
combustione, non presentano emissioni di SOx e di particolato. Altro

Estratto dalla tesi:

Analisi tecnico economica di un investimento per l’installazione di un impianto di cogenerazione e di pompa di calore in un complesso universitario

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Informazioni tesi

  Autore: Giancarlo Battistella
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2003-04
  Università: Università degli Studi di Padova
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettrica
  Relatore: Arturo Lorenzoni
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 204

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