Come migliorare lo stack delle celle a combustibile grazie a sottili fogli metallici
(Rinnovabli.it) – Quando si parla di mobilità elettrica il pensiero corre immediatamente alle auto con la spina, ibride o full electric. Ma nel comparto rientra anche una terza grande categoria: i veicoli con celle a combustibile, ossia pile che riescono a produrre elettricità dalla reazione fra idrogeno e ossigeno in assenza di combustione termica.
Nonostante le alte aspettative che gravitano sui mezzi a idrogeno, soprattutto per la possibilità di aumentare l’autonomia dell’elettromobilità, la produzione delle fuel cell è ancora oggi un processo particolarmente costoso. I ricercatori del Fraunhofer IWU, in Germania, stanno oggi lavorando a una soluzione più economica, in grado di accelerare questa tecnologia d’alimentazione nel mercato auto tedesco. Come primo passo, i ricercatori si sono concentrati sul cuore tecnologico dei motori con celle a combustibile: lo “stack“.
Le singole celle producono normalmente tensioni relativamente piccole (circa 0,6‐0,7 V), quindi, per ottenere la potenza ed il voltaggio desiderato, vengono disposte in serie più unità, a mezzo di piatti bipolari, a formare il cosiddetto stack. Questi a loro volta sono assemblati in moduli, per ottenere generatori della potenza richiesta.
>>leggi anche Auto a idrogeno: dall’Australia arriva la svolta nell’elettrolisi dell’acqua<<
“Stiamo studiando come sostituire le tradizionali piastre bipolari in grafite con sottili fogli di metallo”, spiega Sören Scheffler, project manager presso il Fraunhofer IWU a Chemnitz. “Ciò consentirebbe di fabbricare stack in modo rapido ed economico su larga scala e aumenterebbe in modo significativo la produttività”.
Uno dei punti cruciali della ricerca consiste nel riuscire a garantire un alto livello di qualità. Ogni componente viene ispezionato direttamente nel processo di fabbricazione: ciò ha lo scopo di garantire che solo le parti perfettamente controllate rientrino nel dispositivo. Parallelamente, il gruppo sta cercando di migliorare la capacità delle celle a combustibile di adattarsi all’ambiente e alla situazione di guida. Spiega Scheffler: “La nostra ipotesi è che l’adattamento dinamico alle variabili ambientali – aiutato anche dall’intelligenza artificiale – possa permettere di risparmiare idrogeno. Fa la differenza se un motore viene utilizzato a temperature esterne alte o basse o se viene utilizzato in pianura o in montagna. Attualmente, gli stack funzionano in un intervallo operativo predefinito e fisso che non consente questo tipo di ottimizzazione dipendente dall’ambiente”.
Gli esperti del Fraunhofer porteranno la loro ricerca in mostra alla Fiera di Hannover dal 20 al 24 aprile 2020. Nel dettaglio la nuova tecnologia sarà uno degli elementi clou di Silberhummel®, una concept car aerodinamica basata su un modello di auto da corsa progettata da Auto Union AG negli anni ’40.