Totalmente tubolare: nuovo modo di 3D

Condividere:

I ricercatori della Clemson University hanno ideato un nuovo modo di stampare in 3D celle a combustibile ceramiche protoniche, un dispositivo di energia rinnovabile che promette di generare elettricità in modo più sostenibile rispetto alla combustione di combustibili fossili.

Invece di utilizzare carbone o petrolio, le celle a combustibile ceramiche protoniche funzionano con combustibili rinnovabili, come idrogeno, ammoniaca, idrocarburi e alcoli. La sfida è stata spostarli dal laboratorio al mondo reale a causa della difficoltà di produzione su larga scala. Per risolvere questo problema, un team che lavora presso l'Advanced Materials Research Laboratory di Clemson si è rivolto alla propria esperienza nella stampa 3D, un'azienda tecnologia in grado di creare oggetti complessi e personalizzabili con elevata precisione. Il team ha stampato in 3D celle a combustibile ceramiche protoniche di forma tubolare, che presentano numerosi vantaggi rispetto a un design planare, tra cui una migliore durata e una più facile sigillatura. Utilizzando l'idrogeno come carburante, il team ha testato una singola cella a combustibile per 200 ore e ha scoperto che produceva energia in modo costante. I ricercatori hanno affermato che le celle a combustibile ceramiche protoniche stampate in 3D offrono maggiore precisione, coerenza e convenienza rispetto alle tecniche di produzione tradizionali. Il team composto da Clemson ha riportato i suoi risultati sulla rivista ACS Energy Letters. Il primo autore era Ph.D. la candidata Minda Zou, e gli autori corrispondenti erano il ricercatore post-dottorato Jiawei Zhang e il professor Jianhua "Joshua" Tong, tutti del Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali. "Il nostro lavoro suggerisce che 3DP potrebbe aprire la strada alle applicazioni nel mondo reale dei PCFC tubolari, " ha scritto il team nel documento, utilizzando l'abbreviazione di stampa 3D e cella a combustibile ceramica protonica. Tong ha affermato che gran parte di ciò che rende unica la ricerca è che il team è stato in grado di stampare in 3D tutti e tre gli strati richiesti in una cella a combustibile – l'anodo, il catodo e l'elettrolita.

“Nessun altro lo ha fatto”, ha detto. “Ancora più importante, il metodo è semplice ed economico, il che è promettente per la commercializzazione”. Sebbene finora siano necessarie circa tre ore per stampare in 3D una cella a combustibile, il team ha affermato che prevede di creare un progetto più avanzato come passo successivo nel suo lavoro. Se tutto andrà bene, Tong vede il potenziale per la commercializzazione di celle a combustibile ceramiche protoniche stampate in 3D in circa cinque anni. Il nome del documento è “Celle a combustibile ceramiche protoniche tubolari altamente scalabili abilitate alla stampa 3D”. Oltre a Zou, Zhang e Tong, i coautori sono: Jacob Conrad, Bridget Sheridan, Hua Huang, Shenglong Mu, Tianyi Zhou, Zeyu Zhao, Kyle S. Brinkman, Hai Xiao e Fei Peng.

Oppure inviaci un'e-mail a [email protected]