UFI Filters è pronta per la mobilità a idrogeno, per la quale ha creato il brand ADVANCED H2, che identifica le innovazioni tecnologiche UFI per questo tipo di applicazioni.
L’utilizzo dell’idrogeno per l’alimentazione di celle a combustibile è una delle soluzioni migliori per ridurre drasticamente l’inquinamento atmosferico e rappresenta una valida soluzione alla decarbonizzazione del trasporto. UFI Filters, azienda leader nella filtrazione e nella produzione di scambiatori di calore per veicoli a combustione, ibridi ed elettrici, già a partire dal 2017 ha iniziato a sviluppare dispositivi legati all’utilizzo di idrogeno nelle celle a combustibile e le problematiche correlate alla filtrazione, non solo per applicazioni su mezzi pensanti, ma anche per il futuro della mobilità auto e veicoli commerciali leggeri.
Filtro aria catodo
SUPER ADSORBER è il brand che identifica i sistemi di filtrazione aria catodo sviluppati da UFI Filters.
Il Filtro aria catodo è fondamentale per assicurare il miglior funzionamento della cella a combustibile. Infatti, la qualità dell’aria non è ovunque la stessa, le sue caratteristiche dipendono da numerosi fattori quali temperatura, altitudine, inquinamento locale, ecc.. Il particolato e gli inquinanti gassosi sono composti generati dalle attività umane dannosi per il catalizzatore delle celle a combustibile, cuore della reazione elettrochimica dove l’aria agisce come comburente nella reazione tra ossigeno e idrogeno per produrre energia elettrica. Il filtro aria catodo UFI Filters è composto da un doppio strato:
- il primo blocca meccanicamente le particelle. È realizzato in un media filtrante con matrice non-woven (tessuto non tessuto) e si distingue per una matrice e uno spessore diversi rispetto ai filtri tradizionali;
- il secondo ha una funzione chimica di adsorbimento dei contaminanti gassosi, grazie all’aggiunta di miscelati ai carboni attivi di varie tipologie. Può essere customizzato in base alle esigenze del veicolo e alle regioni in cui viene venduto.
UFI Filters progetta e produce filtri aria catodo di diverse tipologie secondo le specifiche esigenze dei costruttori di primo impianto (OEM) per il settore automotive, ma anche per altre applicazioni mobili e stazionarie, così come per tutti quei clienti che utilizzano motori alimentati a fuel cell nel loro business.
- CILINDRICO
- RICAMBI
- PANNELLO
Il filtro aria catodo cilindrico di UFI Filters può essere di varie dimensioni, a seconda delle richieste dell’OEM, sulla base della configurazione del singolo sistema fuel cell. Mantiene la doppia funzione: filtrazione delle particelle solide e adsorption dei contaminanti gassosi, ed è caratterizzato da un doppio strato nella stessa cartuccia filtrante, racchiusa all’interno di un corpo in plastica.
Questa configurazione consente di personalizzare la composizione degli strati del filtro in base ad un determinato veicolo, alla regione in cui verrà utilizzato e/o alla distanza da percorrere e alla vita utile prevista del filtro.
Il catalizzatore della cella a combustibile è costituito da materiali come il platino. È il cuore dove avviene la reazione elettrochimica necessaria per trasformare ossigeno e idrogeno in energia. È quindi fondamentale che l’aria aspirata dal catalizzatore sia adeguatamente filtrata, per evitare di compromettere la prestazione e il progressivo deterioramento della cella. Gas nocivi come SOX, NOX, H2S, CO, O3 e NH3 e dai VOC (Composti Organici Volatili), quali ad esempio benzene e toluene, la cui concentrazione varia in funzione del contesto geografico, anche in piccole quantità possono ridurre drasticamente le prestazioni della cella combustibile. È quindi importante fare affidamento a un produttore di filtri di primo equipaggiamento, come UFI Filters, che offre filtri aria catodo diversificati in base alle esigenze del singolo motore.
Il filtro aria catodo UFI Filters è disponibile anche nella versione a pannello. Anche in questo caso il materiale filtrante è costituito da un doppio sistema di filtrazione:
- Il primo strato funge da barriera fisica: separa le particelle solide e cattura tutti i tipi di polveri, incluse quelle estremamente sottili, nonché le particelle di sale.
- Il secondo strato ha una funzione chimica di adsorbimento dei contaminanti gassosi ed è composto da materiali in tessuto non tessuto in cui sono miscelati carboni attivi di varie tipologie.
Il materiale filtrate dei filtri aria catodo in FormulaUFI.Stratiflex, sono prodotti internamente da UFI Filters nei propri stabilimenti dedicati, permettendo così un elevato livello di personalizzazione dei vari sistemi fuel cell.
Deionizzatore
Il Deionizzatore (o filtro a scambio ionico) è un componente importante della cella a combustibile, in quanto ha la funzione di deionizzare il liquido refrigerante utilizzato nel circuito di raffreddamento. Durante il processo elettrochimico tra anodo e catodo si genera una tensione elevata, che non deve essere trasmessa al circuito di raffreddamento, ovvero è necessario minimizzare la conduttività elettrica del liquido refrigerante. Il deionizzatore viene utilizzato nel sistema di raffreddamento del motore a celle a combustibile, proprio per rimuovere la carica elettrica, ovvero gli ioni e mantenere una bassa conduttività del liquido. Ciò avviene grazie alla resina a scambio ionico contenuta nel dispositivo prodotto da UFI Filters che elimina rapidamente gli ioni positivi e negativi alla stessa velocità con la quale avviene il processo di scambio ionico, e grazie alle limitate perdite di carico, garantisce elevate prestazioni del sistema.
Membrane Electrode Assembly (MEA)
Le MEA, sono il cuore della cella a combustibile, componente in cui avvengono le reazioni elettrochimiche di conversione dell’idrogeno.
Si tratta di un sottile strato polimerico sul quale sono depositati gli inchiostri contenenti i catalizzatori. Da una parte della membrana si trova l’anodo, qui l’idrogeno viene consumato e gli elettroni e i protoni vengono separati per ricombinarsi con l’ossigeno al catodo, generando elettricità.
È così che avviene la produzione di energia elettrica pulita, che ha come unica forma di emissione la semplice acqua. UFI Filters, grazie alla sua trentennale esperienza nella produzione di materiali filtranti, sta studiando e progettando le migliori formulazioni, per migliorare la produzione di questi componenti.
