ZSW Ulm si affida a ZwickRoell per la ricerca sulle celle a combustibile e batterie

L'organizzazione no-profit Center for Solar Energy and Hydrogen Research Baden-Württemberg (ZSW) è stata fondata nel 1988 con sedi a Stoccarda e Ulm, in Germania. Il suo obiettivo è accelerare la traduzione dei risultati della ricerca fondamentale nel campo delle energie rinnovabili e della conversione elettrochimica dell'energia in applicazioni commerciabili e trasferirle alle industrie.

ZSW è attualmente un istituto di ricerca tedesco leader con circa 350 dipendenti e 100 studenti a Stoccarda e Ulm. ZSW conduce ricerche orientate al business sulle tecnologie delle energie rinnovabili come l'energia eolica, i sistemi fotovoltaici, le batterie, l'idrogeno, le celle a combustibile e la consulenza normativa. Il Research Factory for Fuel Cells (HyFaB), incentrato sulla tecnologia di produzione delle celle a combustibile e sui componenti, e il Center for Battery Research (eLaB), con focus sulla tecnologia al litio e post-litio, si trovano a Ulm.

HyFaB unisce scienza e impresa per migliorare la produzione industriale delle celle a combustibile. “La nostra ricerca spazia dallo sviluppo di materiali e componenti all'integrazione dei sistemi, alla convalida e ai processi di riciclaggio. Specializzati in pile a combustibile con membrana a scambio protonicofino PEM (dall'inglese Proton Exchange Membrane) da 150 kilowatt, dal 2001 gestiamo il nostro centro di prova leader in Europa, dotato di quasi 50 banchi di prova completamente automatici fino a 250 kilowatt”, afferma il Prof. Dr. Markus Hölzle, membro del consiglio di amministrazione di ZSW e responsabile del dipartimento Electrochemical Energy Technologies. Inoltre, le stazioni di rifornimento di idrogeno vengono ispezionate a Ulm e i campioni di idrogeno vengono analizzati in un laboratorio di qualità HyLaB allestito appositamente per questo scopo.

Test meccanici, elettrici e termici sui materiali delle celle a combustibile presso HyFaB

Presso la Research Factory for Hydrogen and Fuel Cells (HyFaB) di Ulm, le macchine di prova ZwickRoell sono utilizzate principalmente per le prove meccaniche, elettriche e termiche sui materiali delle celle a combustibile. La caratterizzazione è rilevante sia in direzione del piano passante (TP) che in piano (IP). A volte vengono eseguite prove di pressione, compressione, trazione, flessione e taglio. Nel campo della ricerca sulla produzione (ECP), ad esempio, viene testata l'adesione dei rivestimenti dei materiali attivi degli accumulatori su fogli di rame e alluminio.

Poiché gli strati di diffusione del gas sono molto sottili (circa 200 µm) e altamente comprimibili (fino al 50% nel punto di funzionamento), l'esecuzione dei test presenta una serie di sfide.

Il percorso deve essere misurato con estrema accuratezza, idealmente nell'intervallo di µm. Inoltre, gli strati sottili di GDL con correnti elettriche e flussi di calore tipici delle celle a combustibile comportano solo piccole differenze di potenziale o di temperatura. I test sui materiali delle celle a combustibile richiedono anche condizioni di prova speciali: le misure devono essere eseguite a temperature di circa 80 °C (e fino a 160 °C) e talvolta con un'umidità relativa fino al 100%.