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Nuove prospettive per i droni a idrogeno

di Redazione

I droni alimentati a idrogeno offrono numerosi vantaggi per l’industria di settore, come tempi di volo più prolungati ed emissioni zero. Questi droni risolvono alcune delle problematiche associate alle batterie, ma le celle a combustibile a idrogeno presentano anch’esse diverse sfide, tra cui la durabilità, la degradazione delle prestazioni nel tempo e temperature operative limitate. Nuove ricerche sono focalizzate a trovare una soluzione a questi problemi, non solo per i droni, ma anche per diverse categorie di veicoli.

Un team di ricerca congiunto tra l’Università di Incheon, con sede a Seoul, in Corea del Sud, e l’Università di Harvard ha annunciato un avanzamento nel campo delle celle a combustibile a idrogeno, che migliorerebbe la durabilità attraverso l’utilizzo di nuove membrane resilienti alla fatica.

Le celle a combustibile a idrogeno usano membrane elettrolitiche per separare gli elettrodi e consentire il passaggio dei protoni, impedendo agli elettroni, all’idrogeno e all’ossigeno di passare. Tuttavia, a causa di problemi operativi come variazioni di velocità, queste membrane possono espandersi e contrarsi, causando deformazioni o crepe. Questi difetti limitano la durata complessiva delle celle a combustibile a idrogeno, nonostante i progressi tecnologici nelle membrane, come quelle a idrocarburi.

I ricercatori hanno introdotto una soluzione per migliorare le celle a combustibile, utilizzando una rete di Nafion e un polimero chiamato PFPE. Anche se questa nuova combinazione non è altrettanto performante delle membrane senza PFPE, offre una resistenza alla fatica del 175% e una durata fino a 1,7 volte superiore rispetto ai modelli esistenti, mantenendo prestazioni elettrochimiche accettabili.

Il Professore Sang Moon Kim dell’Università di Incheon ha sottolineato l’importanza di sviluppare una membrana elettrolitica resistente alla rottura da fatica per garantire il funzionamento stabile a lungo termine delle celle a combustibile. Nel suo studio, ha impiegato una rete interpenetrante per distribuire consapevolmente lo stress ripetitivo.

Anche se gli effetti a lungo termine di questa innovazione potrebbero non essere immediatamente visibili, nel corso del tempo la nuova tecnologia potrebbe avere un impatto significativo su diverse industrie, tra cui auto a idrogeno, droni e veicoli elettrici a decollo verticale (eVTOL).

“Inoltre, la strategia volta a potenziare la resistenza alla fatica può essere estesa e utilizzata anche in filtri ionici, separatori di batterie e sistemi di attuazione. Questa versatilità consente un’applicazione ampia, compresa l’uso in filtri di desalinizzazione ad alta durata, separatori di batterie a flusso, separatori di batterie al litio metallico e muscoli artificiali“, spiega Sang Moon Kim.

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Aggiornato il 02/27/2024

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