Research database

STRATEGICO - ScriTtura laseR in condizioni Ambiente di polimeri Trattati con Sali per Elettrodi Graphene-lIke CarbOniosi per l’energia

Duration:
6 months (2022 - 2022)
Principal investigator(s):
Project type:
Corporate-funded and donor-funded research
Funding body:
PRIVATI (fondi della Compagnia di San Paolo)
PoliTo role:
Coordinator

Abstract

La proposta progettuale propone un innovativo metodo per la realizzazione di elettrodi carboniosi porosi da polimeri sintetici trattati in ambienti alcalini mediante scrittura con laser CO2 in condizioni ambiente, senza necessità di impiego di gas tecnici e ambienti controllati, denominati elettrodi AlcaLaser. Gli elettrodi carboniosi così ottenuti possono presentarsi in forma continua o nanostrutturata, per applicazione in ambito energetico, in particolare nei dispositivi per la conversione e la produzione dell’idrogeno, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi di sostenibilità e transizione energetica. La transizione dell'Europa verso un sistema energetico decarbonizzato si è avviata nel 2015, anno in cui i 28 Stati membri hanno ratificato l’Accordo di Parigi, impegnandosi a mantenere il riscaldamento globale “al di sotto della soglia di 2 gradi Celsius rispetto ai livelli preindustriali". La transizione sarà rapida, destinata a trasformare il mercato energetico, rivoluzionando il modo in cui generazione, distribuzione, immagazzinamento e consumo dell’energia. In questo panorama l’idrogeno da fonti rinnovabili, con le tecnologie ad esso connesse, giocherà un ruolo abilitante. In questo quadro, elettrolizzatori e celle combustibili per la produzione e conversione dell’idrogeno, acquistano un ruolo centrale e con esse i mercati collegati. Ad oggi ancora non esistono filiere produttive e supply chain capaci di sostenere la produzione su vasta scala di tali sistemi, né a livello nazionale né europeo. Gli elettrodi carboniosi porosi della proposta saranno sviluppati per formare il Gas Diffusion Electrode di celle a combustibile (prototipo 1), la parte che tradizionalmente più contribuisce al costo dei sistemi finali. Essi saranno poi integrati e testati in cella a combustibile (prototipo 2). Il vantaggio strategico della proposta è quello di unire rapidità e flessibilità tipici della scrittura laser, ai vantaggi di tempi, costo e sostenibilità che derivano dall’assenza di gas tecnici e inerti estendendo i processi laser già esistenti a classi di polimeri tecnici ad alta prestazione ad oggi non processabili senza atmosfere tecniche. La proposta stravolge e cancella i limiti esistenti e apre nuove prospettive produttive, capaci di dare concreta risposta alle urgenze del nuovo mercato energetico.

People involved

Departments

Keywords

ERC sectors

PE5_6 - New materials: oxides, alloys, composite, organic-inorganic hybrid, nanoparticles
PE8_6 - Energy processes engineering

Sustainable Development Goals

Obiettivo 13. Promuovere azioni, a tutti i livelli, per combattere il cambiamento climatico*|Obiettivo 8. Incentivare una crescita economica duratura, inclusiva e sostenibile, un’occupazione piena e produttiva ed un lavoro dignitoso per tutti

Budget

Total cost: € 50,000.00
Total contribution: € 50,000.00
PoliTo total cost: € 50,000.00
PoliTo contribution: € 50,000.00