Materials for solid oxide fuel cells fed by bio fuels

Le celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC) funzionano a temperature elevate e sono generalmente alimentate con gas naturale che ha subito un trattamento di reforming esterno. L’utilizzo di idrocarburi vari, compresi i biocarburanti, e una riduzione della temperatura di esercizio aumenterebbero la flessibilità di questi sistemi di conversione efficiente dell’energia.
Sono stati sviluppati SOFC di nuova generazione basate su materiali ceramici avanzati per l’utilizzo diretto dei biocarburanti e quindi ridurre la complessità dell’impianto e produrre energia elettrica e calore con alta efficienza complessiva. La metodologia si basa sulla sintesi e lo sviluppo di ossidi misti a struttura perovskitica per applicazioni anodiche in grado di esolvere nano particelle metalliche con attività catalitiche per l’ossidazione di biocombustibili, sviluppo di elettroliti con prestazioni elevate per funzionamento a temperatura intermedia (500-750 °C) e di catodi performanti per la riduzione dell’ossigeno. Le analisi fisico-chimiche e le misure elettrochimiche consentono correlare le prestazioni e la stabilità delle celle con le proprietà strutturali, morfologiche, elettroniche e di superficie dei materiali, sulla compatibilità dei vari strati nonché sulla tolleranza del ciclo redox e termico.
L’immagine mostra la reversibilità strutturale di un ossido a struttura perovskitica correlata alla stabilità redox della cella a combustibile.