Esempi di cella

Gli studiosi Nelson A. Kelly e Thomas L. Gibson hanno recentemente studiato due tipi di reattori:
  • flaxible dual-reactor bag reactor (DCBR);
  • rigid spherical tank reactor (STR).
    Il primo è costruito con un foglio di poliestere piegato a "borsa".
    Il secondo è costituito da una sfera rigida di acrile.
    In entrambi i reattori, gli elettrodi sono immersi in una sostanza elettrolitica. Per evitare la corrosione, l'intera cella viene rivestita con un film polimerico ed è connessa ad un elettrodo di metallo mediante un filo elettrico.
    Ai fini di migliorare la bassa efficienza, in entrambi i sistemi è predisposta una lente il cui compito è quello di concentrare la luce del sole sulla superficie dell'anodo.Grazie a questa lente la resa di produzione di idrogeno aumenta in modo significativo. Gli elementi principali della DCBR e della STR sono il modulo fotovoltaico (PV), gli elettrodi (anodo e catodo) e le due diverse uscite dei gas (ossigeno ed idrogeno).
    Il modulo fotovoltaico (PV) riceve l'energia solare e insieme ad uno dei due elettrodi (l'anodo) la utilizza per generare una differenza di potenziale (d.d.p) necessaria per l'idrolisi dell'acqua. La superficie del PV dev'essere un buon conduttore di elettricità, deve resistere alla corrosione dovuta all'elettrolita in soluzione (KOH 5M) e deve catalizzare la reazione elettrochimica di formazione di idrogeno e di ossigeno dall'idrolisi dell'acqua. La conversione in idrogeno e in ossigeno avviene in un unico passaggio.

    Il catodo è costituito da Nichel e l'anodo è costituito da Ni-RuO2.
    La camera DCBR può essere così schematizzata:

    Mentre la STR ha la seguente struttura:

      Come si può vedere le due celle hanno forme differenti: la prima assomiglia ad una goccia, mentre la seconda sembra una sfera.
      L'altra differenza fra le due celle è la direzione d'arrivo della luce:
    • nella DCBR arriva lateralmente e il PV è parallelo sia all'anodo che alla lente focalizzatrice;
    • nella STR la lente focalizzatrice è posta e circa 45° rispetto all'anodo e, perciò, per migliorare la resa anche il PV viene posto a 45° rispetto all'anodo.


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