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Realizzazione stack celle a combustibile ad ossido solido

Nell'ambito del progetto FISR SOFC, Sez. 1, è stato realizzato il primo prototipo di stack di celle a combustibile ad ossido solido progettato e realizzato in Italia. L'obiettivo era quello di operare lo stack a temperature intermedie (IT) comprese tra 600° e 800°C. Pertanto, gli interconnetori sono stati realizzati in acciao ferritico 430. Questo materiale garantisce una buona compatibilità termica con materiali ceramici quali ceria, zirconia nichel ossido avendo un coefficiente di dilatazione termica pari a 12 ppm K-1. Inoltre consente di avere una superiore robustezza meccanica rispetto agli interconnettori ceramici. I problemi di corrosione catodica sono mitigati dall'utilizzo di un coating di perovskite. Lo stack è basato su un manifold interno in grado di distribuire i reagenti a raccoglie i prodotti di reazione da 5 celle connesse in serie. Queste, di dimensione 10 x 10 cm2, sono allocate su flow field a canali paralleli con disposizione dei flussi counterflow e camere di compensazione per facilitare il management termico. Il sealing di tipo compressivo è ottenuto con guarnizioni termostabili alle temperature di funzionamento. Le celle sono del tipo elettrodo supportante (NiO), l'ettrolita è un bilayer di YSZ e YDC (ceria, zirconia), il catodo è di tipo LSFCO (perovskite).
Lo stack è alimentato con idrogeno o metano umidificato. L'obiettivo è quello di utilizzare dispositivi IT-SOFC alimentati a metano per la generazione distribuita di energia.