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Analisi sperimentale di una cella a combustibile passiva alimentata a metanolo diretto

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12 Gas Diffusion Layers: assicurano l’omogenea diffusione dei reagenti verso gli elettrodi e il trasporto dell’acqua prodotta lato anodo. Va puntualizzato che il fluido in alimentazione all’anodo può essere idrogeno oppure metanolo (o ancora un idrocarburo da cui si ottiene idrogeno per mezzo di un processo di reforming), mentre quello al catodo aria oppure ossigeno puro. Collettori di corrente: consistono in piatti metallici, tipicamente di acciaio inossidabile, posti a contatto con il MEA sia lato anodo sia lato catodo e nei quali sono ricavate delle aperture. Il collettore anodico permette al flusso elettronico, generato nella reazione di ossidazione, di attraversare il circuito esterno interfacciato con la cella; il collettore catodico permette allo stesso flusso elettronico, dopo che questo ha attraversato il circuito, di raggiungere il catodo affinchè possa avere luogo la reazione di riduzione e chiudersi così il complesso delle reazioni chimiche. Le suddette aperture hanno la funzione di permettere ai reagenti di raggiungere i GDLs e ai prodotti di reazione di fuoriuscirvi. Inoltre in base alla diversa geometria consentono di regolare il flusso di combustibile al MEA. Guarnizioni: garantiscono la tenuta della cella onde evitare la fuoriuscita dei reagenti. Eventuali perdite, oltre a rappresentare un depauperamento di sostanze attive, possono causare dei contatti tra il collettore anodico e il collettore catodico producendo localmente dei cortocircuiti, con conseguenti abbassamenti della tensione di cella. Peraltro la dispersione nell’ambiente di certe sostanze impiegate nelle FCs è pericolosa, in quanto può provocare all’essere umano irritazioni e/o intossicazioni acute o addirittura decesso nei casi più gravi. I materiali utilizzati per le guarnizione devono pertanto possedere proprietà isolanti ed essere resistenti alla corrosione. Elementi strutturali: hanno la funzione di sostenere e mantenere uniti i vari componenti della cella. Avendo illustrato le caratteristiche degli elementi principali della cella, se ne può sinteticamente descrivere il funzionamento. Il combustibile e il comburente vengono introdotti nelle camere anodica e catodica rispettivamente e, attraverso i GDLs, diffondono verso gli elettrodi, dove i catalizzatori stimolano le reazioni di ossidoriduzione. Le specie ioniche generate nella reazione vengono trasportate selettivamente attraverso l’elettrolita dall’anodo al catodo (o viceversa), mentre gli elettroni attraversano un circuito esterno collegato ai collettori di corrente.
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Analisi sperimentale di una cella a combustibile passiva alimentata a metanolo diretto

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Informazioni tesi

  Autore: Dario Camposarcone
  Tipo: Laurea liv.I
  Anno: 2013-14
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria energetica
  Relatore: Vincenzo Naso
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 86

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Parole chiave

fuel-cell
celle a combustibile
metanolo
crossover
collettori
mea
passive
dmfc
open ratio
curve di polarizzazione

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