Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
Progetti europei sull’idrogeno:
ricerca presso il Politecnico di Torino,
Dip. Scienza dei Materiali ed Ing. Chimica
Stefania Specchia
Dipartimento di Scienza dei Materiali ed Ingegneria Chimica
Politecnico di Torino
Torino
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
Status:
Progetti Europei:
 PROFUEL On-board gasoline PROcessor for FUEL-cell vehicles
Terminato
 MINIREF Miniaturised Gasoline Fuel Processor for Fuel Cell Vehicle Applications
2° anno
 BIOFEAT Biodiesel Fuel Processor for a Fuel Cell Auxiliary Power Unit for a Vehicle
1° anno
 MOREPOWER Compact Direct (m)ethanol Fuel Cell for Portable Application
Iniziato
 HYTRAN Hydrogen and Fuel Cell Technologies for Road Transport
6th PF
Iniziato
Progetti Italiani:
 PRIN 2002 – H2 Catalizzatori innovativi per la produzione di idrogeno da idrocarburi
leggeri per l’alimentazione di celle a combustibile
2° anno
 FISR – ENEA Sviluppo di una APU a GPL per fuel cells di tipo PEM
2° anno
 CELCOYACHT Sviluppo di un sistema a celle a combustibile per l’alimentazione
degli ausiliari di bordo e la propulsione di una imbarcazione da diporto
Iniziato
 MICRO-CHP Sviluppo di una unità micro-CHP a celle a combustibile
Iniziato
MiniREF
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
PROFUEL
On-board gasoline PROcessor for FUEL-cell vehicles
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
 Partners
Johnson Matthey (coordinatore), FEV-Motorentechnik, Ansaldo Ricerche, Centro
Ricerche Fiat, Energy Research Centre of the Netherlands, Politecnico di Torino, Volvo
 Target
Sviluppo di fuel processor non integrato da 10 kW a partire da benzina
 Durata
42 mesi (Giugno 2000 – Dicembre 2003)
 Valore
6,85 milioni di €
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
PROFUEL
On-board gasoline PROcessor for FUEL-cell vehicles
Unità di desolforazione della benzina, fuel processor di tipo autothermal refroming,
 Aree di
eccellenza unità di CO clean-up, sviluppo di sensore di CO a bassa concentrazione
 Ruolo
POLITO
Unità di desolforazione:
- H2S: 50 ppm  1 ppm
- Reattore a letto fisso
- ZnO + H2S
ZnS + H2O
slurry
waterimmiscible
liquid
reacted
solid
Ri
R
Pellets filtered and drained
gas of ammonia
aqueous ammonia
non reacted solid
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
MINIREF
Miniaturised Gasoline Fuel Processor for Fuel Cell Vehicle Applications
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
 Partners
Psa-Peugeot-Citroën (coordinatore), Institut für Mikrotechnik Mainz, Cirimat CNRSToulouse, Institut de Recherhe sur la Catalyse CNRS-Lyon , ACA University of Berlin,
University of Prague, Politecnico di Torino, Infragas
 Target
Sviluppo e costruzione di un sistema modulare miniaturizzato da 5 kWe per il reforming
di benzina
 Durata
36 mesi (Febbraio 2002 – Gennaio 2005)
 Valore
4,7 milioni di €
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
MINIREF
Miniaturised Gasoline Fuel Processor for Fuel Cell Vehicle Applications
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
 Aree di
Sistema di alimentazione e condizionamento benzina, reformer a microcanali integrato
eccellenza con scambiatori di calore, sviluppo di catalizzatori per reazioni di CO clean-up (watergas-shift e preferential-oxidation)
 Ruolo
POLITO
Sistema di alimentazione e vaporizzazione della benzina, sviluppo e deposizione di
catalizzatori per reforming di benzina e per CO clean-up, modellazione e simulazione
dell’intero sistema
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
BIOFEAT
Biodiesel Fuel Processor for a Fuel Cell Auxiliary Power Unit for a Vehicle
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
 Partners
Politecnico di Torino (coordinatore), Centro Ricerche FIAT, Energy Research centre of the
Netherlands, Universität Duisburg-Essen, Scandiuzzi Advanced Technologies, Bekaert,
Johnson Matthey
 Target
Sviluppo e costruzione di un fuel processor modulare da 10 kWe capace di alimentare
una PEM o una SOFC di una A.P.U. per un autoveicolo. Necessità: ridurre le emissioni
inquinanti e promuovere l’utilizzo di combustibili rinnovabili (biodiesel).
 Durata
36 mesi (Gennaio 2003 – Dicembre 3005)
 Valore
4,7 milioni di €
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
BIOFEAT
Biodiesel Fuel Processor for a Fuel Cell Auxiliary Power Unit for a Vehicle
 Aree di
eccellenza
Sistema di alimentazione e condizionamento benzia, reformer a microcanali integrato
con scambiatori di calore, sviluppo di catalizzatori per reazioni di CO clean-up (watergas-shift e preferential-oxidation)
biodiesel
storage
 Ruolo
POLITO
Coordinamento tecnico-scientifico, sviluppo sistema
di alimentazione e vaporizzazione del biodiesel,
sviluppo e deposizione di catalizzatori per CO cleanup, modellazione di sistema
Power electrical
Auxiliary
power
storage
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
lines
Airconditioning
system
Steering
wheel
emulator
water
exhaust
catalytic
burner
heat
primary
processor
biodiesel
vaporisor
Pedal feel
emulator
air
shift
reactors
Primary
battery
CO selective
oxidation
Electronic
Alternator
Control Unit
Time Triggered
communication network
Auxiliary
power
storage
Steer actuator
Brake
actuator
Electronic
Control Unit
PEM
fuel cell cathode
anode
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15 Giugno 2004
MOREPOWER
Compact Direct (m)ethanol Fuel Cell for Portable Application
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
 Partners
GKSS Forschunszentrum Geesthacht (coordinatore), Centro Ricerche FIAT, Solvay,
Johnson Matthey, CNR-ITAE, Institut für Mikrotechnik Mainz, Politecnico di Torino,
NedStack Fuel Cell Technology, NedStack Fuel Cell Components
 Target
Sviluppo e costruzione di un sistema compatto portatile a cella combustibile a metanolo
(etanolo) diretto da 500 W per l’alimentazione di computer portatili, apparati
elettromedicali, sensori, attuatori.
 Durata
42 mesi (Febbraio 2004 – Agosto 2007)
 Valore
3,9 milioni di €
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
MOREPOWER
Compact Direct (m)ethanol Fuel Cell for Portable Application
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
Sistema portatile miniaturizzato e compatto, sviluppo di membrane ad alta conduttività
 Aree di
eccellenza protonica catalizzatori anodici/catodici ad elevata efficienza; minimizzazione dei costi
relativi alla componentistica.
 Ruolo
POLITO
Sviluppo di sistema modellistico
rappresentante l’interà unità; sviluppo
modellistico di ciascun singolo
componente per l’ottimizzazione del
processo. Sviluppo della logica di
controllo dell’intera unità.
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15 Giugno 2004
HYTRAN
Hydrogen and Fuel Cell Technologies for Road Transport
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
 Partners
Volvo (coordinatore), Centro Ricerche FIAT, Renault, Volkswagen, Daimler Chrysler, DAF
Trucks, Nuvera Fuel Cells, Johnson Matthey, Opcon Autorotor, Tenneco Automotive,
Weidmann-Plastics, Adrop, Inst. für Kraftfahrwesen Aachen, Energy Research Centre of
the Netherlands, Politecnico di Torino, Paul Scherer Institute, Inst. Für Mikrorechnik Mainz,
Imperial College of Science, Technology and Medicine, Environment Park.
 Target
Sviluppo di componenti e dei relativi sistemi integrati di celle a combustibile compatte per:
1. POWERTRAIN: sistema di autotrazione da 80 kWe per automobile ad uso privato
costituito da fuel cell di tipo PEM alimentata a idrogeno diretto
2. APU: sistema di alimentazione elettrica per ausiliari (camion leggeri e pesanti) da 10
kWe, costituito da steam reformer microstruttutato per diesel, unità di clean-up
 Durata
60 mesi (Febbraio 2004 – Gennaio 2009)
 Valore
15,2 milioni di €
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
HYTRAN
Hydrogen and Fuel Cell Technologies for Road Transport
 Aree di
Componentistica d’avanguardia ad alta efficienza, compatta e resistente (stack, membrane,
eccellenza catalizzatori); microreformer a vapore per diesel; sistema innovativo di umidificazione
stack; scambiatori di calore incorporati; sensori di umidità e monossido di carbonio
 Ruolo
POLITO
Caratterizzazione membrane e benchmarking, sviluppo del fuel processor (alimentazione,
gestione portate e calore, sviluppo catalizzatori), modellazione, training/masters
25°C
25°C
AIR
FUEL
AC
FP
10 kWe
130°C
2.85mmol/s
LTWGS
250°C
HX-D
753 W
390°C
715 W
28mmol/s
316°C
4.6mmol/s
CO PROX
WI3
150°C
+
390°C
HTWGS
WI1
+
142 W
WS2
CS
102.6mmol/s
150°C
HX-C
WS1 284.3mmol/s
80°C
88°C
36.4% H2
1620 W
415 W
250°C
FC
Air
900 W
120°C
9% vap
42mmol/s
+ WI2
20mmol/s
WS3
13mmol/s
385°C
AS
80°C
25mmol/s
51.7mmol/s
50°C
64.2mmol/s
Mix
83mmol/s
+
COLD
WATER
TANK
ATR
739°C
561°C
AFB
550°C
676°C
1650 W
HX-A
460°C
744°C
WP
Air
HX-B
4554 W
82.5mmol/s
120°C
19.1% vap
125°C
70°C
1790 W
WS4
70°C
33.5mmol/s
EXH
TRAINING H2
Progetti Idrogeno Piemonte
15 Giugno 2004
Politecnico di Torino
Sala Consiglio di Facolta’
Grazie per l’attenzione !
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Politecnico di Torino
Dipartimento di Scienza dei Materiali ed Ingegneria Chimica
Corso Duca degli Abruzzi, 24
10129 Torino