Una valida alternativa ai sistemi tradizionali, per la decarbonizzazione del settore navale, è rappresentata dalla tecnologia a celle a combustibile, grazie alla possibilità di utilizzare idrogeno come vettore energetico a zero emissioni. Tuttavia, l’ambiente marino è particolarmente sfidante: la presenza di condizioni corrosive, carichi dinamici e sollecitazioni indotte dal moto ondoso richiede soluzioni progettuali robuste e affidabili. Il presente report descrive le attività di progettazione e realizzazione di un prototipo di stack a celle a combustibile PEM da 48 celle, con potenza compresa tra 3 e 5 kW, destinato ad applicazioni on-board e in contesti portuali. Il documento illustra il processo di dimensionamento, che ha portato alla definizione di parametri operativi ottimali per garantire efficienza superiore al 60%, e le fasi di assemblaggio dello stack, realizzato con architettura impilata e sistema di raffreddamento a liquido. È stato inoltre integrato un sistema di monitoraggio delle tensioni di cella per assicurare affidabilità e diagnosi preventiva. Il report include le attività sperimentali preliminari sullo short-stack, finalizzate a verificare la resistenza in condizioni dinamiche analoghe a quelle delle piattaforme offshore, mediante prove di moti forzati su banco Hexapode. Questi test consentiranno di valutare la tenuta dei circuiti e il comportamento strutturale in scenari ordinari ed estremi. Il progetto contribuisce all’adozione dell’idrogeno nel settore marittimo e portuale, contribuendo alla riduzione delle emissioni e allo sviluppo di infrastrutture energetiche sostenibili.

Dimensionamento e sviluppo di uno stack avente potenza compresa tra 3 e 5 kW. Prototipo di stack avente potenza compresa tra 3 e 5 kW

I. Belviso;C. Pilloton;O. Barbera;G. Giacoppo;N. Briguglio;N. Randazzo;M. Bottari;R. Basti;R. Zagaglia;C. Lugni;L. Andaloro
2025

Abstract

Una valida alternativa ai sistemi tradizionali, per la decarbonizzazione del settore navale, è rappresentata dalla tecnologia a celle a combustibile, grazie alla possibilità di utilizzare idrogeno come vettore energetico a zero emissioni. Tuttavia, l’ambiente marino è particolarmente sfidante: la presenza di condizioni corrosive, carichi dinamici e sollecitazioni indotte dal moto ondoso richiede soluzioni progettuali robuste e affidabili. Il presente report descrive le attività di progettazione e realizzazione di un prototipo di stack a celle a combustibile PEM da 48 celle, con potenza compresa tra 3 e 5 kW, destinato ad applicazioni on-board e in contesti portuali. Il documento illustra il processo di dimensionamento, che ha portato alla definizione di parametri operativi ottimali per garantire efficienza superiore al 60%, e le fasi di assemblaggio dello stack, realizzato con architettura impilata e sistema di raffreddamento a liquido. È stato inoltre integrato un sistema di monitoraggio delle tensioni di cella per assicurare affidabilità e diagnosi preventiva. Il report include le attività sperimentali preliminari sullo short-stack, finalizzate a verificare la resistenza in condizioni dinamiche analoghe a quelle delle piattaforme offshore, mediante prove di moti forzati su banco Hexapode. Questi test consentiranno di valutare la tenuta dei circuiti e il comportamento strutturale in scenari ordinari ed estremi. Il progetto contribuisce all’adozione dell’idrogeno nel settore marittimo e portuale, contribuendo alla riduzione delle emissioni e allo sviluppo di infrastrutture energetiche sostenibili.
2025
Istituto di Tecnologie Avanzate per l'Energia - ITAE
Rapporto finale di progetto
Marine PEM Fuel Cell, Naval Short-Stack Testing, Hydrogen-Powered Maritime Systems
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/559300
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