LANDIRENZO 20-04-2016 Fuel Cell Application - Democenter
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20-04-2016
LANDIRENZO
Fuel Cell
Application
© LANDI RENZO SPA 2015.
LR FUEL CELL: ROAD MAP MOTORIZZAZIONI/COMBUSTIBILI
PERCHÉ LA FUEL-CELL
La crescita della domanda di petrolio e il limite delle risorse mondiali, spingono i
produttori di motori ad utilizzare combustibili alternativi: CNG, LPG, biodiesel,
bioetanolo, Motori Elettrici, Motori Ibridi, Dual-Fuel, Fuel-cell (diversificazione delle
risorse energetiche utilizzate) e nuove tecnologie di produzione dell’energia: Eolico,
Solare, Marino, Biomasse, Nucleare
Il costante aumento dell’inquinamento, spinge verso combustibili che, oltre ad
essere rinnovabili, producano gas di scarico non nocivi quindi, verso una riduzione
di atomi di carbonio nella molecola del combustibile.
L’innovazione tecnologia attualmente predominante è l’ibrido (Diesel/Benzina +
elettrico) parallelo. Tuttavia non è risolutiva perché permette solo di ridurre i
consumi di petrolio e quindi gli inquinanti ma non li elimina.
Anche il veicolo elettrico «puro» non ha ancora una via praticabile perché ci sono
problemi ad oggi insormontabili:
1. Durata di un rifornimento di corrente, costo della corrente 0,03€/km contro
0,038€/km per una Punto GPL.
2. I giacimenti di Litio non sono sufficienti e attualmente non ci sono nuove
tecnologie disponibili.
3. Lo smaltimento delle batterie usurate è estremamente inquinante e oneroso.
4. Il costo del pacco batterie (da sostituire ogni 3 anni) è altissimo.
5. Attuale costo di partenza del veicolo (per una familiare ci vogliono circa
30000€ contro i 15000€ di un veicolo GPL di pari categoria).
Le Fuel-Cell consentono di avere un pacco batteria praticamente analogo a quello attuale, l’inquinamento globale
WTW (Well to Wheel = dal pozzo alla ruota) può arrivare ad essere nullo (2H2+O2 = 2H2O+electricity) se si
considerano le stazioni di nuova generazione che producono e stoccano l’idrogeno attraverso il sistema inverso con
pannelli solari.
Attualmente però lo sviluppo sostenibile di questa tecnologia è penalizzato dagli elevati costi di produzione e di
realizzazione della rete di infrastrutture, (trascurando ovviamente quello politico).
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© LANDI RENZO SPA 2015.
LR FUEL CELL: ROAD-MAP MOTORIZZAZIONI/COMBUSTIBILI
L’INGRESSO MASSIVO SUL MERCATO PER LE
% FUEL-CELL È PREVISTO PER IL 2020
MOTORE
TERMICO
0- Bz / Diesel
MOTORE DUAL FUEL IBRIDO
TERMICO Diesel/gas
-20 - PARALLELO
GPL / CNG Bz / Diesel IBRIDO
SERIE
Bz / Diesel
IBRIDO
-40 - PARALLELO
CNG / GPL IBRIDO
SERIE
CNG / GPL FUEL CELL
E.V.
2010 2015 2020 anno
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© LANDI RENZO SPA 2015.
LR FUEL CELL: IL SISTEMA
FUTURE APPLICAZIONI: FUEL-CELL (INIETTORI PER IDROGENO)
Regolando opportunamente la quantità di
idrogeno che finisce nello stack è
possibile regolare l’energia elettrica
prodotta, seguendo la richiesta
dell’utilizzatore.
Riduttore
Motore
di H2 Injector Inverter
pressione Elettrico
Principali problemi di progettare componenti per l’idrogeno:
•Compatibilità dei materiali: la molecola di Idrogeno è molto piccola.
•Sicurezza: autoinfiammabilità dell’idrogeno già con una miscela al 4%.
•Rumorosità: Motore elettrico è supersilenzioso.
•Temperature: Causa l’effetto Joule-Thomson si possono raggiungere
temperature molto basse.
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© LANDI RENZO SPA 2015.
LR FUEL CELL: PRINCIPALI PROBLEMI
FUTURE APPLICAZIONI: FUEL-CELL (INIETTORI PER IDROGENO)
2013
2011
2016
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© LANDI RENZO SPA 2015.
PRJ 209 LR TOP-FEED INJECTOR 29 APRIL 2016
H2 TARGET
Potenza elettrica = 100kW
Pressione di alimentazione = 10bar
Temperature = -40°C; +80°C
Gas = H2+N2
Tempo di apertura = 2ms
Tempo di chiusura = 2ms
Portata statica H2 = 2g/s = 7,2kg/h
Pressione serbatoio = 700bar
Quantità stoccata 120litri = 6 kg
Autonomia = circa 600km
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© LANDI RENZO SPA 2015.
PRJ 209 LR TOP-FEED INJECTOR 29 APRIL 2016
BANCO TEST H2
Pressione di In = 8-13bar
Pressione di Out= 1-3bar
Portata H2=0,01-35kg/h
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© LANDI RENZO SPA 2015.
Thanks
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