Nuove membrane polimeriche per le celle a combustibile

Considerando tra le priorità attuali il rispetto dell'ambiente, il problema principale consiste nel coniugare alta efficienza e basse emissioni di inquinanti nella produzione e gestione dell'energia nei diversi settori di consumo. Tra i sistemi di generazione diretta di energia elettrica, le celle a combustibile a metanolo (DMFC) rivestono un notevole interesse per l'elevata efficienza e il basso impatto ambientale. Le applicazioni sono possibili nei trasporti, nella generazione stazionaria e nei sistemi portatili. In particolare per gli apparecchi portatili e le auto elettriche, questi sistemi stanno raggiungendo un notevole livello di competitività rispetto alle tradizionali batterie al litio, grazie all'introduzione di nuove membrane polimeriche all'interno delle celle. Recentemente, il CNR-ITAE di Messina ha sviluppato membrane che operano a temperature vicine a 100 °C nelle DMFC. Le ricerche riguardano lo sviluppo di membrane ad alta conducibilità ionica e basso costo, da utilizzare come alternative alle più comuni membrane perfluorosolfonate, che hanno buone prestazioni ma soffrono di un'alta permeabilità al metanolo e sono costose. L'idea innovatrice dell'Istituto è quella di utilizzare un processo di produzione delle membrane a partire dal polisulfone, disponibile in commercio, e dal trimetil-silil-clorosolfone come agente solfonante, meno aggressivo verso il polimero e con un maggior controllo della sintesi. Questo nuovo tipo di membrana è stato investigato in celle a com- bustibile a metanolo sia a 20-40°C, temperature tipiche per applicazioni portatili, che a 100-120°C per il settore trasporti. Le migliori prestazioni registrate sono di 180 mW/cm2 a 120 °C e 20 mW/cm2 a temperatura ambiente, i livelli più alti finora raggiunti con membrane a basso costo. 

Authors: F. Lufrano, V. Baglio, P. Staiti, A. S. Aricò, V. Antonucci

Title: Polymer Electrolytes Based on Sulfonated Polysulfone for Direct Methanol Fuel Cells

Journal: Journal of Power Sources

Year: 2008

References: 2008, (IF=3,477)