Un polimero a basso costo e con buona stabilità termica

Nel settore dei trasporti, nella cogenerazione e nell'elettronica di consumo trovano impiego particolari dispositivi ad alta efficienza, emissioni zero e di facile utilizzo: si tratta di celle a combustibile ad elettrolita polimerico (PEFC), sistemi elettrochimici capaci di convertire direttamente l'energia chimica in elettricità. Un componente principale delle PEFC è l'elettrolita, costituito da una membrana polimerica. Le caratteristiche ottimali di un elettrolita sono l'elevata conduzione protonica, la resistenza meccanica e un costo contenuto. La membrana tradizionalmente utilizzata a livello commerciale è il Nafion, mentre la PEFC, a causa della bassa resistenza meccanica a 120°C e dei costi elevati, ha una diffusione limitata nel mercato. L'Istituto TAE-CNR ha sviluppato una membrana alternativa composita, utilizzando un polimero termostabile contenente silice, che ha costi più bassi. L'introduzione della silice, o più in generale di ossidi idrofilici, rappresenta l'idea chiave per migliorare la resistenza meccanica in presenza di acqua senza compromettere la conduzione protonica. Dalla ricerca su questo componente sono emersi dati interessanti: i test elettrochimici a media temperatura (circa 120°C) hanno prodotto una densità di potenza elettrica superiore a quanto ottenuto finora, sempre a media temperatura, e sufficiente per le applicazioni tipiche di questi dispositivi. Sono risultati incoraggianti, considerando che si tratta di un polimero a basso costo e con buone caratteristiche di stabilità termica. Questo consentirà di accelerare la diffusione di tali sistemi sul mercato e lo sviluppo di dispositivi con un minor impatto ambientale. La prospettiva è che possano divenire competitivi con i sistemi tradizionali di generazione di potenza, per affidabilità, durata e costi. 

Autori: A.Carbone, R. Pedicini, A. Saccà, I. Gatto e E. Passalacqua

Titolo: Composite S-PEEK Membranes for Medium Temperature Polymer Electrolyte Fuel Cells

Rivista: Journal of Power Sources

Anno: 2008

Riferimenti bibliografici: 178 (2008) 661-666