Rivoluzionare la produzione di piastre bipolari

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piastre bipolari

L’Istituto Fraunhofer IWU ha sviluppato un processo che riduce i costi della produzione in serie delle piastre bipolari, introducendo un sistema innovativo per la goffratura a rullo: BPPflexRoll.

L’applicazione della tecnologia dell’idrogeno è ostacolata dagli alti costi di produzione di massa dei componenti principali coinvolti. Uno di questi sono le piastre bipolari (BPP), che includono due componenti chiave di conversione: il gruppo membrana-elettrodo (MEA), in un sistema di celle a combustibile, e la membrana rivestita di catalizzatore (CCM), in un elettrolizzatore.

Il Fraunhofer Institut, in collaborazione con la Profiroll Technologies, ha ora sviluppato un prototipo per la goffratura a rullo: BPPflexRoll. La linea di produzione è operativa presso il Fraunhofer IWU di Chemnitz, in Germania. Il sistema è già dotato di tecnologia di controllo e di un concetto operativo che si allinea con una struttura industriale nei punti chiave. Composto da tre supporti su rulli, richiede un ingombro di installazione di 4.500×3.300 mm.

Uno dei motivi per cui le piastre bipolari sono così costose è che vengono prodotte in lotti discontinui. “Ogni BPP è composta da due metà di acciaio inossidabile – spiega Stefan Polster, capo ricercatore presso il Fraunhofer IWU. Le strutture per il flusso del gas e la dissipazione del calore vengono goffrate in un processo di formatura discontinuo, quindi vengono unite insieme. Il nostro sistema di goffratura a rullo ha il potenziale per sostituire queste fasi di produzione discontinua con un processo continuo. Senza arresti e avviamenti, il nostro metodo consentirà di produrre volumi elevati di unità”. Robin Kurth, responsabile del gruppo macchine formatrici del Fraunhofer IWU, osserva: “Uno dei principali vantaggi della goffratura a rullo è la maggiore velocità di processo coinvolta. Ogni minuto possono essere prodotte fino a 120 mezze piastre BPP”.

La qualità dei componenti verrà monitorata in tempo reale acquisendo, consolidando e analizzando i parametri di processo con sensori; i dati verranno poi elaborati e resi fruibili tramite soluzioni cloud.

Applicazione immediata

Le prime piastre bipolari prodotte con questo impianto sono già in fase di test nelle celle a combustibile presso l’Istituto Fraunhofer per i sistemi di energia solare ISE di Friburgo. I ricercatori sperano che questo nuovo metodo riduca della metà i costi di produzione di questi componenti.

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