Le SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) sono tra le tecnologie a energia rinnovabile piu’ promettenti in quanto contribuiscono a ridurre le emissioni di ossidi di carbonio, ossidi di zolfo e di ossidi di azoto in atmosfera.
Nonostante questo, pero’, una singola cella e’ in grado di produrre appena alcune decine di watt di elettricita’. A questo proposito, alcuni ricercatori europei hanno trovato una soluzione che consiste nel disporre le celle impilate per fornire una maggiore energia, analogamente alle batterie in un pacco batterie.
Il progetto qSOFC, finanziato dall’Unione Europea, ha sviluppato processi di automazione e controllo qualita’ per la produzione di pile di celle a combustibile a ossido solido. Queste soluzioni consentiranno la realizzazione di questa tipologia di pile in modo piu’ conveniente e ottenendo maggior qualita’, potenziando, cosi’, la penetrazione nel mercato di questa tecnologia.
I ricercatori hanno ottimizzato i passaggi chiave della produzione e del controllo qualita’ delle celle, realizzando e collaudando un processo di produzione delle celle ad alta velocita’ che comprende un sistema di ispezione 3D automatizzato con visione artificiale per il rilevamento di difetti nella produzione delle celle.
I partner del progetto, inoltre, hanno costruito un sistema innovativo di ispezione con visione artificiale in grado di ispezionare interamente una cella a combustibile in 10 secondi, rilevandone i difetti piu’ piccoli.
E’ stata anche elaborata una matrice di prova per l’applicazione di uno strumento avanzato di analisi, noto come DRT (Distribution of Relaxation Times), utile per la valutazione e la quantificazione delle prestazioni di celle, pile e componenti della pila. Si tratta di uno strumento di analisi che interpreta i dati provenienti dalla spettroscopia di impedenza elettrochimica, riuscendo a distinguere e qualificare ogni singolo processo elettrochimico.
Grazie a queste innovazioni, i produttori di celle potranno effettuare il controllo qualita’ di lotti di celle per valutare la coerenza della risposta elettrochimica e creare una serie di dati di controllo della qualita’ statisticamente pertinente. La serie di dati e’ impiegata per condurre una valutazione comparativa dell’impatto delle modifiche apportate al processo di produzione. Tali modifiche comprendono cambiamenti relativi a origine e tipologia delle materie prime e miglioramenti nell’architettura delle celle.
Grazie allo sviluppo di questi processi, il progetto qSOFC ha rafforzato la posizione europea di leader delle tecnologie di celle a combustibile e idrogeno.