Sulla base delle informazioni ottenute durante la fase di sperimentazione in scala di laboratorio, finalizzate allo sviluppo di una cella SOFC/SOEC da 100 W-class (70 W reali in modalita' elettrolisi) e di un reattore reversibile (metanazione /reforming) contenete un catalizzatore strutturato in forma di foam in SiC (40 PPI, Øest. = 2cm, L.= 15cm, cat. = 25wt.%Ni/20CeO2-55ZrO2), è stato messo a punto un sistema integrante uno stack di celle reversibili (SOEC/SOFC) e un reattore strutturato catalitico reversibile (metanazione/reforming) con una taglia complessiva di 100 W. Lo stack e il reattore sono stati integrati e messi in comunicazione in stazioni di prova munite di un sistema software per il controllo e la misura di tutti i parametri (pressione, temperatura, portate dei reagenti, composizione dei gas, tensioni, correnti etc.) per la completa validazione funzionale dell'unità integrata. Le prove di validazione sono state condotte sulla base dei risultati ottenuti negli anni precedenti su entrambi i dispositivi separati. In modalità SOEC/metanazione (co-elettrolisi di CO2 e H2O e successiva metanazione) la cella ha prodotto un gas di sintesi composto principalmente da H2 (80%) e CO (20%) a temperature comprese tra 600 e 750°C, il reattore lavorando in modalità metanazione ha convertito completamente il CO in metano sintetico. Il sistema integrato, ha dimostrato anche di poter lavorare in maniera reversibile in modalità reforming/SOFC, in questo caso il metano è stato convertito dallo stesso reattore a 700°C in una syngas con un rapporto H2/CO pari a 4 (valore ottimizzato per la cella sviluppata) e successivamente inviato alla SOFC per la produzione di energia elettrica e calore a 780 °C.
PIANO TRIENNALE DI REALIZZAZIONE 2019-2021 DELLA RICERCA DI SISTEMA ELETTRICO NAZIONALE- Sistemi di accumulo, compresi elettrochimico e power to gas, e relative interfacce con le reti WP3 Power to Gas - Attività LA3.5 Attivita n. 3 : Proof of concept di HotBox integrante SOEC e reattori catalitici di metanazione/reforming (gas naturale-biogas).
A Vita;M Lo Faro;L Pino;G Monforte;G Drago Ferrante;
2022
Abstract
Sulla base delle informazioni ottenute durante la fase di sperimentazione in scala di laboratorio, finalizzate allo sviluppo di una cella SOFC/SOEC da 100 W-class (70 W reali in modalita' elettrolisi) e di un reattore reversibile (metanazione /reforming) contenete un catalizzatore strutturato in forma di foam in SiC (40 PPI, Øest. = 2cm, L.= 15cm, cat. = 25wt.%Ni/20CeO2-55ZrO2), è stato messo a punto un sistema integrante uno stack di celle reversibili (SOEC/SOFC) e un reattore strutturato catalitico reversibile (metanazione/reforming) con una taglia complessiva di 100 W. Lo stack e il reattore sono stati integrati e messi in comunicazione in stazioni di prova munite di un sistema software per il controllo e la misura di tutti i parametri (pressione, temperatura, portate dei reagenti, composizione dei gas, tensioni, correnti etc.) per la completa validazione funzionale dell'unità integrata. Le prove di validazione sono state condotte sulla base dei risultati ottenuti negli anni precedenti su entrambi i dispositivi separati. In modalità SOEC/metanazione (co-elettrolisi di CO2 e H2O e successiva metanazione) la cella ha prodotto un gas di sintesi composto principalmente da H2 (80%) e CO (20%) a temperature comprese tra 600 e 750°C, il reattore lavorando in modalità metanazione ha convertito completamente il CO in metano sintetico. Il sistema integrato, ha dimostrato anche di poter lavorare in maniera reversibile in modalità reforming/SOFC, in questo caso il metano è stato convertito dallo stesso reattore a 700°C in una syngas con un rapporto H2/CO pari a 4 (valore ottimizzato per la cella sviluppata) e successivamente inviato alla SOFC per la produzione di energia elettrica e calore a 780 °C.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
