Opportunità e sviluppi tecnologici nell'ambito dell'Energy Storing

Il Laboratorio Celle a Combustibile (Fuel Cell Laboratory - FCLab) fa parte del Dipartimento di Ingegneria dell’Università degli Studi di Perugia ed afferisce al Gruppo di Macchine e Sistemi Energetici. L’attività di ricerca ivi svolta ruota attorno al tema delle celle a combustibile, con particolare attenzione alle applicazioni di alta temperatura, ovvero celle a combustibile a carbonati fusi (MCFC) e a ossidi solidi (SOFC).
La ricerca viene portata avanti su due assi: sperimentazione e modellazione. Nel dettaglio, l’attività sperimentale riguarda testing di monocelle, short-stack e sistemi micro-CHP di potenza fino a 2,5 kW. Il testing effettuato ha come scopo principale la valutazione delle prestazioni delle celle a combustibile al variare delle condizioni di esercizio che si possono avere in determinati impianti. In aggiunta a ciò, una tematica di vivo interesse è la valutazione della compatibilità dei materiali costituenti le celle con eventuali impurità che, a seconda delle applicazioni in studio, possono essere presenti nel combustibile di alimentazione.
Quanto detto viene declinato nella caratterizzazione istantanea delle prestazioni di cella a seguito di una regolazione del funzionamento, nel monitoraggio delle stesse nel corso del tempo, onde determinarne la velocità di decadimento e nella post-analisi dei materiali utilizzati.
In virtù della loro potenziale reversibilità, le celle a ossidi solidi vengono studiate sia per applicazioni di generazione di potenza (modalità fuel cell), sia di energy storage (modalità elettrolizzatore).
Altri settori di ricerca in cui la sperimentazione è attiva riguardano la cattura dell’anidride carbonica mediante MCFC e il trattamento dei combustibili gassosi in ingresso alla cella, attraverso sistemi di clean-up e stea/dry reforming.
Infine, nell’ambito dell’Energy storage, un altro ambito in cui laboratorio è attivo, è quello delle Batterie a Flusso, tematica per la quale è in corso una collaborazione con il Dipartimento di Chimica.
Il Laboratorio Celle a Combustibile è partner di progetti di ricerca nazionali ed internazionali riguardanti molteplici temi: sviluppo di prototipi (EFESO, LOTUS), studio della tecnologia (CERSE, MCFC-CONTEX, ELECTROU), sviluppo di tecniche di ricerca (H2FC) e formazione sulle tecnologie idrogeno e celle a combustibile (NET-TOOLS, Hyschools).
Per ciò che riguarda la divulgazione scientifica, FCLab ha collaborato, come organizzatore, alla European Fuel Cell Technology & Applications “Piero Lunghi” Conference, nonché ad altri congressi di richiamo internazionale, quali la International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS) e la International Conference on Applied Energy (ICAE). FcLab ha organizzato anche il primo Workshop italiano sulle celle a combustibile, presso la sede di Perugia.
Per concludere, nel contesto accademico in cui si colloca, il Laboratorio Celle a Combustibile è coinvolto nella didattica dei corsi di laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica e Ingegneria per l’Ambiente e il Terrritorio.