Obiettivo 3: Celle a Combustibile
REFERENTE/I
Valter Di Gioia– ENEA
valter.digioia@enea.it
Alberto Giaconia– ENEA
alberto.giaconia@enea.it
Attività
L’attività rientra in quelle legate allo sviluppo e validazione di soluzioni tecnologiche a idrogeno per la decarbonizzazione del trasporto marittimo, in particolare della nautica da diporto, ai fini dell’azzeramento delle emissioni ambientali e acustiche in bacini lacustri protetti . Attraverso l’impiego di un piccolo cabinato (messo a disposizione dalla Lega Navale Italiana), l’attività ha riguardato la progettazione, l’integrazione e la sperimentazione di un powertrain ibrido H2FC / batterie. Il sistema comprende una Fuel Cell PEM (2.8 kW nominali a 25.6 V), un accumulo tampone a batterie LFP e un motore fuoribordo Brushless da 24 V. Dopo i test e la messa a punto al banco prova nel laboratorio Enea Casaccia, il sistema è stato trasferito a bordo del natante dove è stata valutata la durata di navigazione e la distanza in km percorsi, costeggiando il lago di Bracciano. Questo ha permesso di caratterizzare l’intero sistema dal punto di vista energetico e operativo in navigazione reale, con l’utilizzo della sola propulsione elettrica.
Figura 1
Il banco prova allestito nel centro Enea Casaccia, la FC e il sinottico del sistema di controllo
Risultati
I test condotti nel Lago di Bracciano hanno validato l’architettura propulsiva in ambiente reale. Il natante ha completato un percorso di 25.5 km in 3 ore e 30 minuti di navigazione continua a propulsione 100% elettrica sostenuta interamente dal vettore idrogeno con la cella H2FC.
La pesatura di precisione a fine prova del serbatoio di idrogeno ha registrato un consumo netto di soli 380 g di H2. Le potenze di crociera sono oscillate tra 500 W e 1500 W erogati al motore. In condizioni nominali, il rendimento elettrochimico della FC ha raggiunto il 61%, quello termodinamico il 42%.
Figura 2
Variabili elettriche del powertrain durante il test di navigazione; barca H2 Futura, percorso di navigazione durante il test
Team di ricerca
Alberto Giaconia (ENEA, Responsabile laboratorio)
Valter Di Gioia (ENEA, Responsabile Attività)
Giuseppe Canneto (ENEA)
Tommaso Di Natale (ArcoTech)
Angelo D’Anzi (ArcoTech)
Partner dell’attività di ricerca:
ArcoTech: progettazione e fornitura della FC, delle batterie e del software di controllo.
Lega Navale Italiana: messa a disposizione della barca, assistenza e partecipazione durante i test di navigazione.
In collaborazione con
AroTech e Lega Navale Italiana
Documenti
Allestimento di un sistema di propulsione Motore elettrico-H2Fuel Cell su piccolo natante da diporto e test sperimentali di navigazione (Report tecnico Enea)
