Idrogeno e “celle a combustibile” per avionica

Le celle a combustibile trasformano l’energia dell’Idrogeno in energia elettrica separando i protoni dell’Idrogeno, tramite un catalizzatore (platino), che separa la molecola di Idrogeno  H2 in due protoni H+.

I protoni H+ attraversano una membrana conduttiva, che lascia passare solo i protoni, che reagiscono con l’Ossigeno dell’aria, formando acqua con la liberazione degli elettroni che producono il potenziale elettrico necessario per il funzionamento degli attuatori elettrici; il sottoprodotto di scarto è acqua pura.

L’utilizzo dell’Idrogeno per gli “eVTOL”, è la soluzione ecologica necessaria per l’utilizzo dei mezzi volanti dell’imminente futuro.

A parità di peso, un aereo percorre la metà dello spazio quando è alimentato con l’energia ricavata dalle celle a combustibile.Il trasporto aereo richiede alta potenza e elevata densità di carica, che ne le moderne batterie al Litio e neppure le attuali celle a combustibile sono in grado di fornire contemporaneamente.

HyPoint afferma che il suo sistema energetico, del peso complessivo di 590 Kg fornisce l’ energia, necessaria per il decollo verticale di un eVTOL, lasciando sufficiente energia per un volo di circa 2 ore, eliminando la necessità della batteria di buffer, perché il sistema è in grado, in casa di difficoltà di volo, di reagire in 5 secondi.

La società HyPoint, ha ideato un sistema pressurizzato di “celle a combustibile”, che funziona anche con Idrogeno al 99%, triplica il rendimento, aumenta la durata nel tempo e riduce il peso, rendendo competitivo l’utilizzo dell’idrogeno in applicazioni aereonautiche, rispetto gli idrocarburi.

Raffreddando le celle a combustibile con aria compressa mantenuta a 3 atmosfere elimina l’aria povera di ossigeno sostituendola con aria nuova.

L’aria ottenuta, arricchita di ossigeno incontrando i protoni al catodo della cella a combustibile HyPoint, triplica la potenza ottenibile; circa 2KWh ogni Kg di peso (batterie al Litio circa 1KWh/Kg).

A causa del basso rendimento rispetto gli idrocarburi, l’utilizzo del sistema “Idrogeno + cella a combustibile”, stenta  a diffondersi

Il sistema funziona con Idrogeno al 99%, evitando di dover caricare le bombole con Idrogeno di purezza superiore , molto più instabile e a rischio di esplosione.

fuel cell

Idrogeno liquido

Un gruppo di studenti olandesi, con il progetto “Phoenix”, sta affrontando il problema sviluppando un contenitore criogenico mantenuto a -253°C.

L’Idrogeno liquido è riscaldato a 0°C e inviato alle celle a combustibile che caricano le batterie che alimentano i motori elettrici dell’aereo.

rick 3Riccardo Monti