Pila a combustibile a metanolo diretto

La fuel cell a etanolo diretto è una sottocategoria delle pile a combustibile ad alcohol diretto. Questa pila usa, come le PEMFC, una membrana polimerica come elettrolita. In questo caso però il catalizzatore all’anodo serve ad estrarre l’idrogeno dal combustibile metanolo liquido dal quale la cella viene alimentata. Non è necessario dunque alcun processo di reforming per estrarre l’idrogeno.

La temperatura operativa può essere in questo caso di 50-190°C e l’efficienza si aggira attorno al 25-45%. Più è alta la temperatura e più alto è il livello di efficienza raggiungibile.
Questo tipo di fuel cell è destinata ad un sicuro sviluppo e di conseguenza l’efficienza vedrà miglioramenti in futuro.
DMFC sono state considerate positivamente per varie applicazioni quali telefoni cellulari, computer portatili, alimentazione ausiliaria per veicoli e per applicazioni militari.
L’aspetto migliore di questa tipologia di celle a combustibile è ovviamente il fatto che, non essendo necessario un preliminare processo di reforming, non è necessario neppure un sistema di stoccaggio dell’idrogeno (con tutti i rischi ad esso associati). Il metanolo è comunque tossico in certa misura e richiede una certa cura nel suo trattamento, come d’altro canto si fa per la benzina, ma sicuramente i rischi ad esso associati sono ben inferiori a quelli caratteristici dell’idrogeno.
L’etanolo è meno tossico e può essere usato al posto del metanolo, ma finora le celle che lo usano sono molto meno efficienti (50% in meno rispetto al metanolo). Nota positiva a favore di metanolo ed etanolo è dovuta al fatto che il loro utilizzo in fuel cell eroga meno CO2 rispetto all’utilizzo della benzina a parità di potenza erogata.

 

 

Il catalizzatore usato è il platino.

La densità di potenza si aggira oggigiorno (2008) attorno ai 20 mW/cm2 , adatta per il campo dei trasporti e stazioni elettriche di potenza.
L’ applicazione commerciale più famosa è stata annunciata da Toshiba, che dichiara che il loro sistema DMFC passivo (senza pompe, ventilatori e compressori) è il più piccolo al mondo con 100 mW di potenza e dimensioni di 22 mm x 56 mm x 9,1 mm (incluso il serbatoio di metanolo). http://www.dpreview.com
Toshiba dice di aver risolto il problema del “crosshover del metanolo” per il quale il metanolo si diffonde nella cella combinandosi direttamente con l’ossigeno producendo calore invece che energia elettrica. Le modifiche effettuate all’elettrolita ed alla struttura dell’elettrodo consentono l’utilizzo di una soluzione di metanolo altamente concentrata (99,5%), con benefici sulla taglia del serbatoio (ridotta ora al 10% rispetto al volume necessario per le pile a combustibile precedenti).
 
Energia in Pillole è il titolo della serie di mini lezioni sulle energie rinnovabili, il risparmio energetico e cambiamento climatico di IRECon Italia Srl. Ogni numero di Energia in Pillole è pubblicato in esclusiva, con uscite periodiche, sul portale web www.energie-rinnovabili.net
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