Modellazione Matematica ed Ottimizzazione dell'Efficienza dell'Elettrolisi ad Scambio Anionico Alcalino per la Produzione di Idrogeno Verde

"Modellazione Matematica ed Ottimizzazione dell'Efficienza dell'Elettrolisi ad Scambio Anionico Alcalino per la Produzione di Idrogeno Verde" Questa tesi approfondisce l'importanza strategica dell'idrogeno verde come mezzo fondamentale per la mitigazione delle emissioni di CO2 e la lotta al cambiamento climatico. L'idrogeno verde, ottenuto da fonti di energia rinnovabile e processi sostenibili, costituisce un pilastro fondamentale nell'ambito di un'economia a basse emissioni di carbonio. L'obiettivo centrale della ricerca ¿ la produzione di idrogeno verde attraverso l'elettrolisi, un processo elettrochimico che disgrega l'acqua in idrogeno e ossigeno mediante l'utilizzo di elettricit¿. Nel contesto di questa tesi, si pone particolare enfasi sulla modellazione matematica di una cella di elettrolisi a scambio anionico alcalino (AEMWE) con l'obiettivo di rappresentare in maniera realistica una curva di polarizzazione precedentemente documentata in letteratura. Il modello matematico riveste un'importanza cruciale poich¿ consente la comprensione, simulazione ed ottimizzazione del processo, la valutazione di condizioni non sperimentali e lo sviluppo di strategie di controllo. Il modello ¿ stato implementato attraverso l'uso del software Matlab e tiene in considerazione quattro contributi principali per il calcolo della tensione totale della cella. La ricerca ha compiuto con successo i propri obiettivi, in particolare replicando la tendenza delle curve elettrochimiche documentate in letteratura e adeguandosi alle condizioni sperimentali effettive. Inoltre, si ¿ raggiunto un parametro fondamentale di consumo elettrico inferiore a 48 kWh per chilogrammo di idrogeno prodotto, con una densit¿ di corrente di 1,5 A/cm^2, confermando l'efficienza e sostenibilit¿ del processo di elettrolisi a scambio anionico alcalino. Questi risultati non solo convalidano l'accuratezza del modello numerico nel riprodurre le curve elettrochimiche, ma aprono la strada a possibili applicazioni pratiche ed industriali. Inoltre, forniscono un solido fondamento per future ricerche nel campo dell'idrogeno verde e delle tecnologie di produzione sostenibile, permettendo l'ottimizzazione dei design delle celle elettrolitiche e lo sviluppo di avanzate strategie di controllo. In sintesi, questa ricerca contribuisce in maniera significativa alla creazione di un futuro energetico pi¿ sostenibile, contribuendo attivamente alla lotta contro i cambiamenti climatici e alla riduzione delle emissioni di CO2. L'obiettivo di un futuro a basse emissioni di carbonio diviene sempre pi¿ tangibile grazie ai risultati di questa tesi.