La transizione verso sistemi energetici sostenibili nel settore marittimo richiede lo sviluppo e la validazione di tecnologie a celle a combustibile e elettrolizzatori PEM in condizioni operative realistiche. Il presente report descrive le attività condotte per la produzione di acqua purificata a partire da acqua marina, necessaria per garantire la conducibilità richiesta dagli elettrolizzatori e dai circuiti di raffreddamento degli stack. Parallelamente, sono stati sviluppati strati catalitici ottimizzati mediante nanocatalizzatori PtRu/C, caratterizzati da distribuzione uniforme, elevata attività elettrocatalitica e migliorata resistenza all’avvelenamento da CO, riducendo il fabbisogno di metalli nobili per unità di potenza. Sono stati inoltre selezionati materiali resistenti alla corrosione marina, tra cui polimeri e sigillanti, per realizzare il case protettivo dello stack e consentire test in camera salina. Un prototipo di elettrolizzatore PEM in scala di laboratorio, con potenza complessiva di circa 300 W, ha confermato la funzionalità del sistema in condizioni controllate, mostrando efficienze superiori al 70% e capacità di operare in diverse condizioni di pressione e temperatura. I risultati sperimentali hanno permesso di formulare raccomandazioni operative per la protezione dei materiali e l’ottimizzazione delle prestazioni.

Validazione delle prestazioni in termini di efficienza, dinamicità flessibilità di condizioni operative

I. Belviso;S. Russo;C. Pilloton;N. Randazzo;M. Bottari;R. Basti;R. Zagaglia;C. Lugni;L. Andaloro
2025

Abstract

La transizione verso sistemi energetici sostenibili nel settore marittimo richiede lo sviluppo e la validazione di tecnologie a celle a combustibile e elettrolizzatori PEM in condizioni operative realistiche. Il presente report descrive le attività condotte per la produzione di acqua purificata a partire da acqua marina, necessaria per garantire la conducibilità richiesta dagli elettrolizzatori e dai circuiti di raffreddamento degli stack. Parallelamente, sono stati sviluppati strati catalitici ottimizzati mediante nanocatalizzatori PtRu/C, caratterizzati da distribuzione uniforme, elevata attività elettrocatalitica e migliorata resistenza all’avvelenamento da CO, riducendo il fabbisogno di metalli nobili per unità di potenza. Sono stati inoltre selezionati materiali resistenti alla corrosione marina, tra cui polimeri e sigillanti, per realizzare il case protettivo dello stack e consentire test in camera salina. Un prototipo di elettrolizzatore PEM in scala di laboratorio, con potenza complessiva di circa 300 W, ha confermato la funzionalità del sistema in condizioni controllate, mostrando efficienze superiori al 70% e capacità di operare in diverse condizioni di pressione e temperatura. I risultati sperimentali hanno permesso di formulare raccomandazioni operative per la protezione dei materiali e l’ottimizzazione delle prestazioni.
2025
Istituto di Tecnologie Avanzate per l'Energia - ITAE
Istituto di iNgegneria del Mare - INM (ex INSEAN)
Rapporto finale di progetto
Marine Fuel Cells, Seawater Purification, Seawater Electrolysis
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