ALTERNATIVE FUELS AND VEHICLES

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VEICOLI ELETTRICI A CELLULE DI

COMBUSTIBILE

Carlos Sousa

AGENEAL, Local Energy Management Agency of

Almada

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SUMMARY

1. Funzionamenti di una cellula di combustibile

2. Produzione, trasporto e stoccaggio dell’idrogeno

3. Alcune proposte dai produttori

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FUNZIONAMENTO DI UNA CELLULA DI COMBUSTIBILE

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FUNZIONAMENTO DI UNA CELLULA DI COMBUSTIBILE

Exhaust

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FUNZIONAMENTO DI UNA CELLULA DI COMBUSTIBILE

Caratteristiche principali

• Ogni cellula: 0.5 – 1 V

• Intensità: 0.3 – 1 A cm2

• Potenza: 0.3 – 0.5 W/cm2

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FUNZIONAMENTO DI UNA CELLULA DI COMBUSTIBILE

Esempio: 2 x 100 cellule ( 40 cm x 40 cm)

2 x (100 x 0.7) x (40 x 40 x 0.375) = 2 x (70 V x 640 A) = 84 kW (114 CV)

Ballard 900

107 CV

72 kg

34 x 24 x 75 cm

Volume 61 L

1,3 kW / L

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FUNZIONAMENTO DI UNA CELLULA DI COMBUSTIBILE

15 to 35% 30 to +50%

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Cellula di combustibile per un bus passeggeri,MAN

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SFIDE PER IL FUTURO• Costo:

• 400 €/kW (7 x prezzo di un carburante convenzionale)

• Cellula completa: € 20 000,00 (benzina € 3 000,00)

• Affidabilità

• Risposta a regimi transitori

• Problemi con le basse temperature (below 0 ºC)

• Contaminazione da idrogeno

• Adattamento al veicolo

• Bisogno di idrogeno (produzione, trasporto e stoccaggio)!!

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PRODUZIONE, TRASPORTO E STOCCAGGIO DI H2

1. Produzione “industriale”

• Elettrolisi dell’acqua? Gas naturale? Raffineria dell’olio?

• Fonti rinnovabili

• Rete di distribuzione? (non esiste!)

• Costo, investimenti

• Sicurezza e accettazione sociale

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PRODUZIONE, TRASPORTO E STOCCAGGIO DI H2

2. Produzione decentralizzata (alle stazioni di rifornimento)

• Da cosa? (elettrolisi dell’acqua? Gas naturale? Altro)

• Costo dell’apparecchiatura

• Sicurezza e accettazione sociale

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PRODUZIONE, TRASPORTO E STOCCAGGIO DI H2

Per quanto riguarda il posto di produzione (stazioni di rifornimento o impianti industriali)

• Sistema di rifornimento

• Sicurezza

• Tempo di rifornimento

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PRODUZIONE, TRASPORTO E STOCCAGGIO DI H2

Stoccaggio a bordo…

• Gas compresso @ 300 bar? (densità molto bassa)

• Liquido a –253 ºC? (alta evaporazione, bassa densità)

• Matrice solida? (rapporto peso/volume)

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PRODUZIONE, TRASPORTO E STOCCAGGIO DI H2

3. Produzione a bordo con un riformatore

• Dal gas naturale, metanolo, etanolo?

• Petrolio?

• Problemi

• Efficienza del sistema

• Costo

• Tecnologia

• Emissioni – Non risolve il “Problema Carbone”

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Necar 5 e Jeep Commander (2000; CH3OH)Necar 4 (1999)

Necar 1 (1994)

Necar 3 (1997; CH3OH)

Necar 2 (1996)

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Opel Hydrogen 1

• Liquido H2 (75 Litres; 5 kg H2)

• Pila con 200 cellule (59/27/50 cm)

- 150 – 200 V; 90 kW/ 122 CV

- 68 kg

• Batteria ausiliaria

• Peso: 1575 kg

• 0-100 km/h – 16 s

• Velocità max: 140 km/h

• Autonomia: 400 km

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PROGETTO DIMOSTRATIVO - CUTE

• Clean Urban Transport for Europe, CUTE

• Progetto dimostrativo che testa e valuta le performance operative di autobus ad idrogeno per il trasporto pubblico

• 10 città europee (Barcellona, Madrid, Londra, Amburgo, Lussemburgo, Stoccolma, Amsterdam, Stoccarda, Porto)

• 3 Daimler-Chrysler autobus per la città

• Metodi diffrenti di produzione di idrogeno(Rinnovabili – energia idroelettrica, gas naturale, raffinerie)

• Valutazione dei costi, infrastrutture, ciclo vitale, emissioni, etc.

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Grazie per la vostra attenzione!