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Cosa sono?
Sono considerate le piu' ricercate tra le celle che usano carburanti basati su idrocarburi. Infatti risultano semplici, altamente efficienti, tolleranti alle impurita' e possono fare il reforming internamente alla cella. Le celle ad ossidi solidi SOFC (Solid Oxide FC), il cui elettrolito e' formato da ossido di zirconio stabilizzato con ossido di ittrio; il catodo e' costituito da manganito di lantanio opportunamente trattato, l'anodo da un cermet a base di nichel-ossido di zirconio (temperatura media di esercizio: 800-1000 °C).
Quale combustibile??
Possono essere usati come carburante sia l'idorgeno che il monossido di carbonio. Quindi possono generali da gas naturali, diesel, gasolio e alcohol.
Non c'e' bisogno di reforming esterno il tutto e' perfettamente funzionante all'interno della cella
Quale Efficenza hanno?
La reazione essendo ottima alle alte temperature non necessita di aria compressa. Non necessitano neanche l'uso di un catalizzatore, e di un circuito di raffreddamento; infatti nei piccoli sistemi l'isolamento serve per mantenere in temperatura il sistema.
La cella si raffredda tramite l'azione di reforming interna e dal particolare ciscuito d'aria disegnato intorno alla cella. L'efficienza e' oltre il 60%, la loro immensa dimensione le impedisce di essere usate in piccole applicazioni.
I vantaggi sono pochi, ma importanti; per l'elevata temperatura a cui lavorano non serve usare un catalizzatore per alimentare la reazione e di conseguenza il costo di esercizio non e' troppo elevato. La densita di potenza e' elevata quindi si riesce ad ottenere sistemi abbastanza compatti.
Sono richiesti un po di minuti per far entrare il sistema in temperatura almeno fino a 650°C. Quindi la richiesta di un tempo di start-up abbstanza lungo, concede l'utilizzo di tali sitemi soprattuto per apparati che funzionano con continuita'. Sempre per l'alta temperatura non conviene creare impianti sotto i 1000W. Piccole SOFC danno un'efficienza del 50%. Per garantire una piu' elevata potenza per quella di media grandezza vengono combinate con turbine a gas. Praticamente le fuel cell sono pressurizzate e le turbine a gas provocano elettricita' dal calore prodotto dalle celle. Queste danno un'efficeinza tra il 60-70%.
Quali applicazioni hanno??
Per le celle a ossidi solidi SOFC sono state sviluppate due diverse configurazioni: una tubolare maggiormente sviluppata e sperimentata (ma penalizzata da costi proibitivi) e una planare meno sviluppata, ma con maggiori speranze di riduzione dei costi.
Sviluppatori della configurazione tubolare: Westinghouse , oggi rilevata da Siemens .
Sviluppatori della configurazione planare: industrie nordamericane, europee ( Sultzer , Enitecnologie , che ha abbondonato), giapponesi, coreane e australiane.