P.O. FESR SICILIA 2014/2020

L'obiettivo generale è di realizzare un sistema di accumulo di energia basato su un elettrolizzatore rigenerativo. Il sistema opererà in modo reversibile, integrando in un unico dispositivo due funzionalità: scissione dell'acqua per produrre idrogeno e riconversione dell'idrogeno in elettricità (All. G Fig. 1-3). Il dispositivo sarà disegnato per operare su scala distribuita e con reattività adeguata per assorbire le fluttuazioni tipiche di una fonte rinnovabile e stabilizzare la rete. Si tratta di un sistema elettrochimico a membrana polimerica avente la capacità di operare sia come cella a combustibile che come elettrolizzatore (All. G Fig. 4). Alimentato da una fonte di energia rinnovabile, dovrà sviluppare idrogeno e ossigeno i quali, una volta immagazzinati, saranno utilizzati all'occorrenza, in modalità fuel cell, per la produzione di energia elettrica. L'obiettivo specifico del progetto riguarda lo sviluppo, la progettazione e la realizzazione di un sistema combinato da 3 kW (potenza massima nominale) per la produzione elettrolitica di idrogeno utilizzando l'eccesso di energia che non può essere immessa in rete (All. G Fig. 5). La riconversione di idrogeno in elettricità potrà avvenire a seconda della richiesta con elevata reattività ed efficienza. L'impianto sarà dimensionato per ottenere una capacità di accumulo fino a 30 kWh con un serbatoio di circa 0.5 Nm3 di idrogeno pressurizzato (15 bar) per lavorare sul surplus di energia di un tipico impianto fotovoltaico residenziale. La reattività del sistema dovrà essere dell'ordine di pochi secondi (<2 s) e dovrà poter immagazzinare energia su una ampia scala temporale (> 12 h) operando con efficienza entalpica superiore all'80% per la produzione elettrolitica di idrogeno. Mentre nella modalità di rielettrificazione (fuel cell) dovrà poter garantire una efficienza superiore al 50% con efficienza complessiva power-to-power prossima al 40%.