Analisi fluidodinamica del moto dei reagenti nei canali di un piatto bipolare per celle a combustibile con geometria tipo "PIN" (R.I. 9/15), dicembre 2015

Di seguito sono quindi riportati i risultati dello studio di fluidodinamica numerica che è stato applicato al moto dei reagenti nei canali del piatto bipolare delle celle a combustibile. Questi dispositivi utilizzano infatti l'idrogeno e l'ossigeno (puro o contenuto nell'aria) per generare energia elettrica attraverso un processo elettrochimico, che produce come scarti solo acqua e calore. In particolare, è stato studiato il comportamento dei reagenti nei canali di una precisa geometria del piatto bipolare, componente deputato alla distribuzione dei reagenti sulla superficie degli elettrodi, con lo scopo di comprendere come questo incida sull'efficienza della cella nel suo complesso. Una breve introduzione illustra le caratteristiche dell'idrogeno, non solo per descriverne le proprietà e le potenzialità, che fanno ritenere possa diventare il "combustibile" del 21° secolo, ma anche per discutere le problematiche che fino ad oggi ne hanno limitato la diffusione. Successivamente sono delineate le celle a combustibile, individuandone i principi di funzionamento, le caratteristiche costruttive e la tecnologia. Delle differenti tipologie di celle sono indicati gli aspetti essenziali di funzionamento, le applicazioni nelle quali sono oggi utilizzate, le prospettive future in connessione agli scenari economici, ambientali e politici a livello nazionale, europeo e mondiale. Infine sono descritti i componenti delle celle, con particolare riferimento al piatto bipolare e sono riportati i risultati della simulazione di fluidodinamica numerica, eseguita allo scopo di definire il comportamento dei reagenti in funzione della sua geometria. In particolare l'analisi ha riguardato l'andamento della pressione e della velocità, nonché dell'uniformità di distribuzione dei reagenti nel piatto bipolare, essendo questi i fattori che influiscono maggiormente sul funzionamento delle celle.