LINEA DI ATTIVITÀ
LA 3.6
Risultati ottenuti
Dai confronti dei MEAs testati contenenti bassi carichi di CRM e confrontati col MEA standard, si evince una buona stabilita per il MEA con al catodo un basso carico CRM, sviluppato al CNR ITAE, rispetto al MEA usato come standard. Mentre invece si osserva una diminuzione delle prestazioni quando si utilizza all’anodo un basso carico di CRM, sviluppato al CNR ITAE, rispetto a quello standard. In questo caso i target di progetto (velocita di degradazione ≤ 25 μVh-1 in test di durata superiore a 500 ore) risultano raggiunti solo per il MEA contenente il catodo CRM sviluppato al CNR ITAE con efficienze pari a 82 % a 5 A cm-2 ed una degradazione pari a 0.14 μV/h. Per i MEAs i cui catalizzatori sono costituiti da materiali senza CRM, le stabilita a breve termine sono risultate appropriate; tuttavia, la tensione della cella e molto piu elevata rispetto ai MEA basati su CRM a basso carico specialmente per il MEA contenente l’anodo CRM free. Sono quindi necessari miglioramenti significativi per i catalizzatori anodici e catodici non CRM prima che questi possano diventare competitivi rispetto agli elettrocatalizzatori a basso carico CRM; anche se la stabilità dei MEA risulta adeguata. In questo caso i target di progetto (velocita di degradazione ≤ 35 μVh-1 in test di durata superiore a 500 ore) risultano raggiunti per entrambi i MEAs, con efficienze pari a 74 % a 2 A cm-2 e 67 % a 0.5 A cm-2 rispettivamente per i MEAs per lo studio del catodo e dell’anodo, anche se le prestazioni sono nettamente piu basse rispetto ai dati con i MEAs contenenti CRM. Con un aumento in prestazioni pari a 3.5 μV/h per il
MEA per lo studio dell’anodo ed una una bassissima velocita di degradazione per il MEA per lo studio del catodo pari a 7 μV/h (escludendo le prime 15 h di test).
Benefici e prospettive di applicazione per il sistema energetico nazionale
Lo sviluppo di catalizzatori con ridotto carico di CRM o CRM free per applicazioni di elettrolisi potra portare ad una netta riduzione dei costi del sistema.
REFERENTE/I
Stefania Siracusano – CNR
Grado di innovazione
Una delle aree di intervento nella quale l’innovazione gioca un ruolo fondamentale ai fini del
miglioramento delle prestazioni e della durata del sistema elettrolitico sviluppato, nonche ai fini di una riduzione dei costi, e quella relativa allo sviluppo di assemblati membrana elettrodo (MEAs) con catalizzatori a base di metalli non nobili (CRM free) o con ridotto carico di metalli nobili. Nell’ottica di un processo innovativo, oltre all’utilizzo di materiali non critici, piu economici e facilmente reperibili, sono stati privilegiati metodi di deposizione automatizzati, al fine di velocizzare e ottimizzare la tecnica di coating su membrana e rendere cosi piu rapido il processo di sviluppo dei MEAs.
Attività di disseminazione effettuate
Partecipazione alla Conferenza DIITET 22 e 23 giugno 2023, Firenze; Presentazione orale a
NANOINNOVATION 2024 CONFERENCE, che si e svolta il 12 settembre a Roma.
Presentazione orale all’ Evento Finale Progetto IEMAP che si e svolto il 3 dicembre presso Roma Eventi Fontana di Trevi – Piazza della Pilotta n.4 a Roma
Allegati
D3.10 – Rapporto tecnico: “Validazione prestazioni e stabilita dei MEA in celle di elettrolisi PEM”
