Le Celle a Combustibile

V1.1 2005 gpm
Il rendimento reale delle celle a combustibile -1
La definizione del rendimento è in genere quella di energia utile (elettrica) ottenuta / energia spesa.
L’energia spesa, per un combustibile, è rappresentata per unità di massa dal suo potere calorifico
(inferiore, se i prodotti escono allo stato gassoso; superiore, se l’H2O esce allo stato liquido); o, in
termini di reazioni chimiche ( con riferimento ad 1 mol di reagente), dall’entalpia di reazione - la
differenza di entalpia fisica tra prodotti e reagenti.
Se una cella opera reversibilmente, l’energia utile in uscita risulta massima e pari (operando in
equilibrio con l’ambiente, a 101,325 kPa e 25°C) alla variazione dell’energia libera di Gibbs:
Per la reazione di riferimento di una cella operante con idrogeno:
H 2 + ½ O 2 -> H 2 O (l)
G = H – T S
Pertanto η = ∆G 0 /∆H 0 = 0,83 (valore massimo!)
= 237,1 kJ/mol ∆H 0 = 285,8 kJ/kmol
FC_2007