![\"\"\/](\"..\/..\/esperti\/chim\/cellecomb2\/svdncdne.jpg\")
<\/font><\/font><\/p>\nGuardando nel dettaglio come funziona la cella:<\/p>\n
\n <\/p>\n
Il combustibile (idrogeno) viene immesso in uno dei due
\n compartimenti della cella (dove avviene l\u2019ossidazione o Anodo). A
\n contatto col catalizzatore avviene la reazione:<\/p>\n
\n <\/p>\n
H2<\/sub> -> 2H+<\/sup> + 2e–<\/sup><\/p>\n \n <\/p>\n Gli elettroni (e–<\/sup>) scorrono attraverso il circuito \n <\/p>\n \u00bd O2<\/sub> + 2e–<\/sup> -> O2-<\/sup><\/p>\n \n <\/p>\n Questo flusso di elettroni dall\u2019anodo al catodo Appena prodotti, gli ioni O2-<\/sup> si legano con \n <\/p>\n Come visto non esiste alcuna necessit\u00e0 di innescare L\u2019acqua prodotta deve poter essere rimossa, e Il catalizzatore permette le due reazioni a temperature Per aumentare la conducibilit\u00e0 di soluzioni Il successo delle celle ad acido fosforico risiede nella bassa temperatura \n <\/p>\n \n <\/p>\n La domanda richiede una piccola introduzione. Una reazione Facciamo un esempio: se bruciamo una certa quantit\u00e0 Il punto \u00e8 che l\u2019efficienza dei motori a scoppio La tecnologia delle celle a combustibile ha cercato di Le celle a combustibile sono dispositivi dove l\u2019ossidazione Anche se si tratta di reazioni catalizzate, il flusso di Le limitazioni all\u2019uso delle celle a combustibile \n <\/p>\n Bibliografia:<\/b><\/p>\n http:\/\/www.dodfuelcell.com\/fcdescriptions.html<\/a><\/u><\/font><\/p>\n http:\/\/www.h2fc.com\/defaultIE4.html<\/a><\/u><\/font><\/p>\n http:\/\/americanhistory.si.edu\/csr\/fuelcells\/phos\/pafcmain.htm<\/a><\/u><\/font><\/p>\n
\n esterno fino all\u2019altro elettrodo. In questo compartimento (dove avviene
\n la riduzione o Catodo) viene immesso ossigeno. L\u2019ossigeno subisce
\n il processo di riduzione:<\/p>\n
\n \u00e8 la corrente che pu\u00f2 essere prelevata dalla pila.<\/u><\/p>\n
\n 2 ioni H+<\/sup> che provengono dall\u2019elettrolita acido e che
\n possono attraversare l\u2019elettrodo poroso. Si produce cos\u00ec acqua
\n che viene rimossa come vapore dal semplice flusso di ossigeno. Gli ioni
\n H+<\/sup> ceduti dall\u2019elettrolita vengono recuperati prelevando
\n quelli che si erano formati all\u2019anodo dall\u2019H2<\/sub>. In
\n dettaglio lo schema dei processi in questa cella \u00e8 rappresentato
\n in figura.<\/p>\n![\"\"\/](\"..\/..\/esperti\/chim\/cellecomb2\/svdncdnf.jpg\")
<\/p>\n
\n la reazione con fiamme o scintille poich\u00e9 la reazione \u00e8
\n catalizzata dal platino. Tuttavia la temperatura di esercizio deve rimanere
\n piuttosto alta (circa 190 \u00b0C per le celle ad acido fosforico) per
\n tre motivi principali:<\/p>\n\n
\n questo richiede temperature non inferiori a 100 \u00b0C<\/p>\n<\/li>\n
\n relativamente basse, ma la sua temperatura di esercizio \u00e8 comunque
\n piuttosto alta rispetto alla temperatura ambiente<\/p>\n<\/li>\n
\n concentrate di acido fosforico servono temperature piuttosto elevate.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n
\n di esercizio se paragonate alle celle a carbonato fuso (650 \u00b0C) o
\n ceramiche (1000 \u00b0C) e al relativo basso costo dei materiali. La temperatura
\n di esercizio resta comunque sufficientemente alta da permettere una tolleranza
\n al monossido di carbonio (CO, prodotto al catodo e che potrebbe avvelenare
\n il catalizzatore) fino all\u20191,5 %. Queste celle sono state perfezionate
\n soprattutto dall\u2019esercito degli Stati Uniti negli anni \u201960 e
\n quindi sviluppate per usi civili durante gli anni della crisi petrolifera
\n (\u201970). Oggi esistono diversi impianti di produzione di elettrict\u00e0
\n sia mobili (autotrazione) che fissi (corrente per edifici). La necessit\u00e0
\n di un riscaldamento preliminare della batteria rende tuttavia limitata
\n la loro utilit\u00e0 per il trasporto privato su autoveicoli.<\/p>\nCelle a combustibile: qualche dettaglio<\/h1>\n
\n di combustione \u00e8 una reazione di ossidazione dove una sostanza
\n combustibile (riducente) viene ossidata da ossigeno impiegato come comburente
\n (ossidante). Ogni reazione spontanea parte da reagenti con un alto contenuto
\n energetico per produrre prodotti a basso contenuto energetico. Questa
\n differenza di energia viene liberata nel corso della reazione e prende
\n il nome di bilancio termico della reazione o Entalpia. Parte di questa
\n energia prende il nome di Energia Libera e pu\u00f2 essere convertita
\n in lavoro, ad esempio in lavoro meccanico o lavoro elettrico per fare
\n funzionare un motore e cos\u00ec via. Una parte di questa energia resta
\n vincolata alla reazione, non pu\u00f2 essere convertita il lavoro e
\n si disperde sotto forma di calore. Tuttavia, la maggiore difficolt\u00e0
\n \u00e8 quella di produrre dispositivi (es. motori) in grado di trasformare
\n la maggior quantit\u00e0 di energia libera in lavoro. Se non tutta l\u2019energia
\n libera viene convertita il lavoro, la restante quantit\u00e0 va ad aggiungersi
\n all\u2019energia vincolata e quindi viene dispersa. <\/p>\n
\n di benzina avremo lo sviluppo di fiamme con produzione di calore. In questo
\n caso tutta l\u2019energia libera \u00e8 andata dispersa. Se facciamo
\n avvenire la stessa cosa in un motore a scoppio, la combustione della benzina
\n servir\u00e0 per alimentare un ciclo espansione-compressione in un cilindro,
\n e quindi per produrre lavoro e far muovere l\u2019auto. <\/p>\n
\n \u00e8 circa del 30%, ovvero solo il 30% dell\u2019energia libera viene
\n convertita in lavoro. <\/p>\n
\n superare questo problema pensando di fare avvenire la combustione del
\n combustibile non a diretto contatto del comburente provocando una detonazione
\n come nei normali motori, ma in maniera pi\u00f9 controllata. Controllare
\n questa reazione significa farla avvenire senza dispersione di energia
\n sotto forma di attriti pistone-cilindro o come dispersione termica verso
\n le parti meccaniche ecc. <\/p>\n
\n del combustibile e la riduzione del comburente avvengono in due compartimenti
\n separati. In ognuno di questi vi \u00e8 un catalizzatore (platino),
\n e i due catalizzatori sono collegati fra loro da un circuito in cui fluiscono
\n gli elettroni trasferiti da combustibile a comburente mentre avviene la
\n reazione. Questo flusso di elettroni \u00e8 bilanciato da un flusso
\n di cariche positive attraverso l\u2019elettrolita che separa i due compartimenti.
\n Gli elettroliti impiegati vanno da sali fusi a materiali polimerici, a
\n materiali ceramici. <\/p>\n
\n cariche sia nel circuito esterno che nell\u2019elettrolita genera una
\n parziale dispersione di energia, cos\u00ec come ne disperdono alcuni
\n processi microscopici sul catalizzatore stesso. Pertanto, l\u2019efficienza
\n delle celle a combustibile si attesta su valori dal 40 al 50%, e che comunque
\n sono sensibilmente pi\u00f9 elevati che per i motori a scoppio.<\/p>\n
\n rispetto a motori a scoppio sono l\u2019alto costo dei materiali, la necessit\u00e0
\n di sistemi di sicurezza per lo stoccaggio dell\u2019idrogeno o di altri
\n combustibili, l\u2019elevata temperatura di esercizio, la necessit\u00e0
\n di sistematica manutenzione e il peso. Tutti questi dettagli rendono le
\n celle a combustibile un prodotto di alta tecnologia, che esclude la possibilit\u00e0
\n di una loro produzione su scala artigianale o semi-industriale. Tuttavia,
\n per quanto non competitive per l\u2019autotrazione, il loro basso impatto
\n ambientale le rende adatte per la produzione di energia ad esempio per
\n uso civile in edifici. <\/p>\n