Elettrolisi dell'acqua in elettrolizzatori ad ossidi solidi: simulazione allo stato iniziale e durante la degradazione.

Abstract

Le Solid Oxide Electrolysis Cells (SOEC) rivestono un ruolo cruciale nella transizione verso un sistema energetico sostenibile. Grazie alla loro capacità di operare a temperature elevate, rispetto ai sistemi a bassa temperatura, come le celle alcaline e PEM, le SOEC offrono la possibilità di ottenere rendimenti energetici superiori e ridurre i costi operativi nei processi di elettrolisi. Tuttavia, la loro implementazione su scala industriale è vincolata da sfide, tra cui la necessità di superare criticità legate alla selezione dei materiali per garantire la stabilità operativa. Un approfondito studio e sviluppo di materiali adeguati è fondamentale affinché le SOEC possano essere pienamente integrate nel panorama energetico, svolgendo un ruolo determinante nel fornire soluzioni sostenibili per la produzione di idrogeno e lo stoccaggio di energia derivata da fonti rinnovabili. Il presente lavoro di Tesi è stato sviluppato nell’ambito del Progetto San Paolo ‘COELUS - Produzione di combustibile rinnovabile mediante CO-ELettrolisi e riUSo del diossido di carbonio’ (ID ROL 32604)

Solid Oxide Electrolysis Cells (SOECs) play a crucial role in the transition towards a sustainable energy system. Thanks to their ability to operate at high temperatures compared to low-temperature systems such as alkaline and PEM cells, SOECs offer the possibility of achieving higher energy efficiencies and reducing operational costs in electrolysis processes. However, their implementation on an industrial scale is constrained by challenges, including the need to overcome issues related to material selection to ensure operational stability. A thorough study and development of appropriate materials are essential for SOECs to be fully integrated into the energy landscape, playing a decisive role in providing sustainable solutions for hydrogen production and energy storage derived from renewable sources. This thesis work was developed within the framework of the San Paolo Project 'COELUS - Production of renewable fuel through CO-Electrolysis and reuse of carbon dioxide' (ID ROL 32604).