Le pile a combustibile sono dispositivi elettrochimici che permettono di ottenere energia elettrica direttamente da certe sostanze, come idrogeno o ossigeno, senza che occorra un processo di combustione.
Queste si compongono di celle comprendenti a loro volta due elettrodi separati da un elettrolita. Su un elettrodo viene convogliato idrogeno (H2), sull’altro ossigeno (O2). All’interno della cella, l’idrogeno e l’ossigeno si combinano tra di loro, trasformandosi in acqua (H2O). Negli elettrodi fluisce invece corrente continua.
Nel contempo si crea calore, che può essere sfruttato o venire disperso attraverso un radiatore.
Le celle a combustibile possono essere impiegate in molti campi diversi: nel campo dei propulsori di veicoli, in quello dell’energia, in quello dell’alimentazione di piccoli apparecchi elettronici.
Le pile a combustibile all’insegna della sostenibilità
Le pile a combustibile giocano un ruolo importante nella transizione energetica all’insegna della sostenibilità.
Queste rendono possibile la trasformazione dell’idrogeno proveniente da fonti di energia rinnovabile in elettricità. La regolazione della portata massica è un fattore chiave nello sviluppo e nei test delle pile a combustibile, poiché esse dipendono fortemente dai parametri di fluidità durante i test.
L’efficienza delle pile a combustibile dipende prima di tutto dalla composizione e dalla quantità di idrogeno umidificato e di aria, dalla loro velocità di flusso, dalle condizioni di pressione e dalla differenza di pressione attraverso le membrane.
Il valore ottimale delle prestazioni è influenzato anche da fattori esterni, come il carico elettrico richiesto e le temperature dell’ambiente e del fluido.
Un altro fattore in gioco è il design stesso della pila a combustibile e i suoi parametri collegati, come lo spessore della membrana, il tipo di elettrolita, la superficie attiva dell’elettrodo e l’efficacia degli strati di diffusione del gas.
Regolatori di portata massica per flussi “elevati”; per test e uso commerciale o di alta potenza
La scelta migliore per regolare le condizioni di flusso, pressione e densità relative alle pile a combustibile sono i dispositivi basati su una tecnologia di misurazione della portata massica a bypass termico. Un regolatore di portata massica basato su questo principio può ottenere un controllo fluidico più flessibile, accurato e ripetibile, tra cui:
- Controllo affidabile con controllo PID veloce a bordo (valvola diretta);
- Misurazione istantanea basata sulla massa (nessuna conversione di volume e P+T in massa);
- Maggiore precisione sistematica per il controllo e la misurazione dei fluidi;
- Controllo più flessibile della miscela e del rapporto di alimentazione per H2/N2/H2O e O2/H2O e altri gas;
- Controllo indipendente della velocità e della pressione del flusso anodico e catodico;
- Migliore supporto per la commutazione del profilo o il cambiamento delle caratteristiche per il cambio di carico, il ciclo di durata, la polarizzazione, lo spurgo, ecc;
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