Tempco: Scambiatori nelle celle a combustibile

valter biolchi - Tempco

Marco Zambelli

L'attenzione alla sostenibilità, all'impiego di fonti di energia rinnovabile e all'uso efficiente dell'energia apre nuove frontiere applicative di grande interesse per gli scambiatori a piastre saldobrasati (BPHE, brazed plate heat exchangers) Tempco per alte temperature e pressioni elevate. Questi scambiatori trovano infatti impiego nella tecnologia delle celle a combustibile che sfruttano l'idrogeno come risorsa naturale alternativa ai combu- stibili fossili per la generazione di energia in ottica di contrasto al cambiamento climatico.
Gli scambiatori saldobrasati per alta temperatura sono componenti chiave nelle fuel-cell, sistemi a zero emissioni che impiegano un processo elettrochimico per ottenere elettricità e calore dalla reazione tra idrogeno e ossigeno, dando come prodotto di scarto acqua. Un processo di generazione di energia quindi totalmente green e pulito.
Diverse sono le tecnologie di celle a combustibile ad oggi sviluppate, e gli scambiatori di calore hanno qui una varietà di impieghi: dal preriscaldamento dell'aria e del carburante, al raffreddamento della cella, alla gestione delle condense, alla rigenerazione del combustibile e fino al recupero del calore prodotto. Tutte le

applicazioni sono accomunate dalla resistenza degli scambia- tori a temperature estremamente elevate, con inoltre elevata resistenza alla corrosione. Sono pertanto molteplici gli utilizzi degli scambiatori saldobrasati nelle diverse tecnologie di celle a combustibile, che vengono ad oggi impiegate nelle micro grid, nel settore della mobilità e per la produzione di idrogeno.
Tra queste figurano le celle a combustibile a ossido solido (SOFC, Solid oxide fuel cells), dove lo scambiatore trova impiego per il preriscaldamento dell'aria e nel recupero del calore generato dalla reazione di ossidazione dell'idro- geno. Nelle celle a combustibile con membrana a scambio protonico (PEMFC, Proton-exchange membrane fuel cell) gli scambiatori sono utilizzati per il recupero del calore per riscaldamento dell'acqua che viene poi immessa nella rete idrica. Scambiatori saldobrasati provvedono anche al preriscaldamento dell'idrogeno e al recupero del calore in uscita dai fumi di scarico nei truck per rendere sostenibile il trasporto pesante. Infine, gli scambiatori saldobrasati vengono impiegati per il preriscaldamento dell'ammoniaca nel sistema cracker elettrico di ammoniaca, impiegato per la produzione di idrogeno da molecole di NH3.