La co-elettrolisi ad alta temperatura di vapore d'acqua e CO2 mediante celle ad ossidi solidi (SOEC) è stata studiata in modo crescente negli ultimi anni, in vista di un'integrazione con i processi a valle della conversione di syngas a combustibile. L'analisi della letteratura ha consentito di raggiungere le tre Milestones previste nel periodo di riferimento. In particolare, sono state individuate composizioni con struttura perovskitica adatte all'impiego come elettrodo aria (anodo). Per quanto riguarda l'elettrolita, è stato invece individuato l'ossido di cerio drogato con una o due terre rare, quale possibile candidato alternativo a YSZ per utilizzo in celle SOEC operanti a temperature intermedie. Per quanto concerne l'elettrodo fuel (catodo) sono possibili formulazioni a base di cermet (ceramico+metallico) o puramente di tipo ceramico (perovskiti exsolute) in accoppiamento con il supporto di celle commerciali. Questo approccio consentirebbe una facile soluzione ai comuni manifestati dalle celle commerciali e allo stesso tempo di migliorare la qualità del gas prodotto. Lo scopo di questa parte di attività consiste nell'effettuare una ricognizione accurata sulle possibili alternative in termini di composti e strutture per l'ottenimento di celle di co-elettrolisi ad elevato rendimento e stabilità, operanti a temperature intermedie.

Review comparativa stato dell'arte internazionale: materiali in via di sviluppo e loro caratterizzazione

M Viviani;S Presto;J Basbus;A Gondolini;E Mercadelli;M Lo Faro;S C Zignani
2023

Abstract

La co-elettrolisi ad alta temperatura di vapore d'acqua e CO2 mediante celle ad ossidi solidi (SOEC) è stata studiata in modo crescente negli ultimi anni, in vista di un'integrazione con i processi a valle della conversione di syngas a combustibile. L'analisi della letteratura ha consentito di raggiungere le tre Milestones previste nel periodo di riferimento. In particolare, sono state individuate composizioni con struttura perovskitica adatte all'impiego come elettrodo aria (anodo). Per quanto riguarda l'elettrolita, è stato invece individuato l'ossido di cerio drogato con una o due terre rare, quale possibile candidato alternativo a YSZ per utilizzo in celle SOEC operanti a temperature intermedie. Per quanto concerne l'elettrodo fuel (catodo) sono possibili formulazioni a base di cermet (ceramico+metallico) o puramente di tipo ceramico (perovskiti exsolute) in accoppiamento con il supporto di celle commerciali. Questo approccio consentirebbe una facile soluzione ai comuni manifestati dalle celle commerciali e allo stesso tempo di migliorare la qualità del gas prodotto. Lo scopo di questa parte di attività consiste nell'effettuare una ricognizione accurata sulle possibili alternative in termini di composti e strutture per l'ottenimento di celle di co-elettrolisi ad elevato rendimento e stabilità, operanti a temperature intermedie.
2023
Istituto di Chimica della Materia Condensata e di Tecnologie per l'Energia - ICMATE
Istituto di Scienza, Tecnologia e Sostenibilità per lo Sviluppo dei Materiali Ceramici - ISSMC (ex ISTEC)
Istituto di Tecnologie Avanzate per l'Energia - ITAE
Rapporto intermedio di progetto
Rapporto intermedio di progetto
co-elettrolisi
SOEC
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Descrizione: Piano Operativo della Ricerca "Ricerca e sviluppo sull'idrogeno" finanziato dall'Unione Europea - NextGenerationEU - M2C2 Investimento 3.5
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/457439
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