Cella a combustibile
Una cella a combustibile è una cella elettrochimica che converte l’energia chimica di un combustibile (spesso idrogeno) e di un agente ossidante (spesso ossigeno) in elettricità. Questo avviene tramite una reazione redox. Le celle a combustibile sono particolarmente efficienti ed ecologiche, poiché producono meno emissioni rispetto ai processi di combustione convenzionali.
Struttura di una cella a combustibile
Una cella tipica è composta da due elettrodi, l’anodo e il catodo, e da un elettrolita che separa i due elettrodi. L’idrogeno viene inviato all’anodo, dove si divide in protoni ed elettroni. I protoni migrano attraverso l’elettrolita verso il catodo, mentre gli elettroni fluiscono attraverso un circuito esterno verso il catodo, generando energia elettrica.
Vantaggi e svantaggi
Vantaggi:
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Alta efficienza
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Basse emissioni
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Funzionamento silenzioso
Svantaggi:
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Costi elevati di produzione
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Complessità nello stoccaggio dell’idrogeno
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Sensibilità alle impurità
Tipi di celle a combustibile
Esistono vari tipi di celle, tra cui:
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Celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC): Ampiamente usate in veicoli e piccole fonti di energia.
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Celle a combustibile a ossido solido (SOFC): Adatte per applicazioni stazionarie e industriali.
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Celle alcaline (AFC): Spesso usate in applicazioni spaziali.
Ambiti di applicazione
Le celle a combustibile trovano impiego in:
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Industria automobilistica: Veicoli a celle a combustibile, a basse emissioni ed efficienti.
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Fornitura di energia stazionaria: Per edifici e impianti industriali, fornendo elettricità e calore.
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Dispositivi portatili: Celle più piccole che alimentano dispositivi elettronici portatili.