Cos'è una cella a combustibile a ossido solido?

La prima cella a combustibile fu creata nel 1839, quando Sir William Grove ipotizzò che se una corrente elettrica potesse scindere l'acqua in ossigeno e idrogeno, invertire la procedura avrebbe potuto creare elettricità e acqua. Aveva ragione. Altri scienziati hanno perfezionato i suoi esperimenti, creando quella che hanno chiamato una cella a combustibile.

Oggi esiste un'ampia gamma di celle a combustibile, ognuna delle quali utilizza una chimica diversa per produrre la propria energia. Le celle a combustibile sono classificate in base all'elettrolita che utilizzano e alla temperatura di esercizio che richiedono. A causa della chimica variabile delle celle a combustibile, alcune celle a combustibile sono più adatte per alimentare applicazioni mobili più piccole, mentre altre funzionano meglio per alimentare centrali elettriche fisse.

La cella a combustibile a ossido solido (SOFC) è un tipo di cella a combustibile che funziona meglio fornendo energia alle centrali elettriche fisse. Un SOFC opera a una temperatura molto elevata, intorno ai 1.290 - 1.830 gradi Fahrenheit (700-1.000 gradi Celsius). La saggezza convenzionale porterebbe a pensare che operare a una temperatura così elevata indicherebbe una minore affidabilità, poiché le parti della cella a combustibile si rompono così spesso a causa del calore. Tuttavia, l'esperienza ha scoperto che la principale usura dovuta al calore così estremo si verifica quando le celle a combustibile vengono accese e spente. Se il SOFC viene tenuto acceso per lunghi periodi di tempo, ha infatti dimostrato di avere la vita operativa più lunga di qualsiasi cella a combustibile in tali condizioni. Pertanto, la SOFC è particolarmente adatta per le centrali elettriche che devono fornire costantemente un flusso continuo di energia a città o fabbriche.

Un altro vantaggio dell'elevata temperatura di esercizio del SOFC è che produce abbastanza vapore da poter essere utilizzato anche per alimentare le turbine, generando così ancora più elettricità rispetto alla sola chimica delle celle a combustibile. Quando una cella a combustibile può produrre entrambi i tipi di elettricità, quel processo è chiamato cogenerazione di calore ed energia (CHP), che migliora l'efficienza complessiva del sistema di alimentazione.