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Sintesi e caratterizzazione elettrochimica di fosfati di zirconio funzionalizzati e loro impiego in membrane ibride a conduzione protonica

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CAPITOLO 1 INTRODUZIONE Sintesi e caratterizzazione di membrane ibride a conduzione protonica 13 complessi di coordinazione con il platino presente negli elettrodi catalitici della cella, compromettendo rapidamente l’integrità di quest’ultima. Questa limitazione è molto pesante perché nella ipotesi di una diffusione di questo tipo di trasporto l’idrogeno dovrebbe essere , almeno nelle fasi iniziali , prodotto per reforming dal petrolio o suoi derivati con una purezza elevata. Chiaramente questo problema determina un notevole innalzamento della complessità tecnologica nella produzione di idrogeno purificato . Parallelamente all’idrogeno è stata presa inoltre in considerazione l’ipotesi di utilizzare il metanolo quale nuovo mezzo di accumulo e trasporto dell’energia. Questo combustibile infatti non presenta le difficoltà di trasporto dell’idrogeno e può essere generato oltre che partendo da vari combustibili fossili anche per distillazione di fermentati di materiale organico risultando in questo caso un combustibile del tutto rinnovabile . Il metanolo può essere poi convertito in idrogeno in loco mediante reforming effettuato a monte della cella stessa , o utilizzato direttamente dalla cella nel caso in cui le caratteristiche del polimero e dei catalizzatori di quest’ultima lo permettano. In ogni caso un idrogeno così prodotto presenterebbe tracce di monossido di carbonio e sarebbe dunque necessaria una sua purificazione. Dunque produrre un nuovo tipo di cella che presenti i vantaggi delle celle a polimeri e contemporaneamente permetta l’utilizzo di idrogeno impuro significherebbe semplificare notevolmente la progettazione dei sistemi di trasporto , accumulo ed utilizzo dell’energia. Una possibile soluzione del problema sembra essere la possibilità di evitare la complessazione dei catalizzatori elevando le temperature d’esercizio delle celle fino a valori di temperatura di 140-160 o C , sfruttando la termolabilità di tali complessi. A queste temperature la cinetica delle reazioni elettrochimiche in gioco è notevolmente aumentata ed è possibile l’utilizzo di catalizzatori basati su leghe di metalli nobili , anziché metalli puri , abbattendo ulteriormente i costi di produzione di questi dispositivi. A questo punto il problema principale legato alla realizzazione di celle a combustibile funzionanti a queste temperature è rappresentato dalla inadeguatezza degli attuali polimeri conduttori protonici. Essi infatti tendono rapidamente a deteriorarsi e/o a perdere stabilità meccanica a causa delle temperature e delle pressioni troppo elevate in gioco.
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Informazioni tesi

  Autore: Emilio D'alessandro
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2001-02
  Università: Università degli Studi di Perugia
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Chimica
  Relatore: Mario Casciola
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 122

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Parole chiave

celle a combustibile
conducibilità ionica
fosfati di zirconio
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