Tianjin, 06 dic 14:09 – (Xinhua) – Un gruppo di ricerca dell’Università di Tianjin ha presentato una progettazione di struttura assistita digitalmente per celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEM) di grandi dimensioni.
Secondo il team, questo approccio innovativo è destinato a snellire i processi di sviluppo, ridurre i costi e migliorare l’efficienza complessiva della tecnologia delle celle a combustibile, fondamentale per il settore dell’energia a idrogeno.
Lo studio, pubblicato di recente su “Energy & Environmental Science”, affronta le sfide associate ai metodi convenzionali di tentativi ed errori nella progettazione delle celle a combustibile, che spesso comportano costi elevati e tempi di sviluppo prolungati.
Utilizzando un approccio completo di modellazione digitale, i ricercatori hanno creato con successo un modello numerico che integra i dati sperimentali per ottimizzare le strutture del campo di flusso nelle celle a combustibile PEM.
Le celle a combustibile sono riconosciute come la quarta principale tecnologia di generazione di energia dopo le energie idroelettrica, termica e nucleare, apprezzate per essere pulite, efficienti e prive di inquinamento. Tra queste, le celle a combustibile a idrogeno si distinguono per l’elevata efficienza e le emissioni zero, trovando applicazioni crescenti nei trasporti pubblici, nei veicoli commerciali e nelle industrie marittime.
Attualmente i produttori non dispongono di modelli di simulazione efficienti e di soluzioni di progettazione innovative, il che ostacola i progressi nella densità di potenza e nel controllo dei costi.
“Questa metodologia digitale agevola le ottimizzazioni strutturali mirate delle celle a combustibile PEM e ne migliorerà notevolmente la commercializzazione”, ha dichiarato Jiao Kui, a capo del team di ricerca.
Il team ha creato un modello di simulazione ad alta precisione e ha ottimizzato il design delle celle a combustibile. Il loro metodo migliora l’efficienza computazionale di 10-20 volte rispetto ai modelli tridimensionali tradizionali, consentendo lo sviluppo rapido di più soluzioni di design e riducendo i tempi di ricerca e sviluppo.
Li Feiqiang, coautore della Beijing SinoHytec Co., Ltd., ha dichiarato che il design di celle a combustibile con questo nuovo metodo può ridurre i tempi di R&S ad un terzo del tempo originale.
Secondo gli scienziati, il metodo innovativo potrebbe essere esteso ad altri dispositivi elettrochimici, come le batterie al litio e gli elettrolizzatori. (Xin)
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