{"id":358,"date":"2026-04-18T18:14:49","date_gmt":"2026-04-18T18:14:49","guid":{"rendered":"https:\/\/calipsoweb.it\/index.php\/obiettivi\/"},"modified":"2026-05-04T14:00:18","modified_gmt":"2026-05-04T14:00:18","slug":"obiettivi","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/calipsoweb.it\/index.php\/obiettivi\/","title":{"rendered":"Obiettivi"},"content":{"rendered":"\t\t
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Innovazione Energetica<\/h5>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ricerca e sviluppo di componenti di Celle a Combustibile<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Obiettivi realizzativi articolati in attivit\u00e0 di ricerca fondamentale, industriale e sperimentale<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Obiettivi Principali<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Le soluzioni<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Il progetto CALIPSO<\/strong> ha perseguito l’obiettivo di sviluppare soluzioni innovative nel settore delle celle a combustibile ad alta potenza, con applicazioni nei sistemi stazionari e nella mobilit\u00e0. Le attivit\u00e0 hanno riguardato lo sviluppo di nuovi componenti e processi produttivi, la caratterizzazione delle prestazioni e della sostenibilit\u00e0 delle soluzioni sviluppate, la progettazione di stack e moduli integrati e la valutazione delle potenzialit\u00e0 di trasferimento industriale. Il progetto si \u00e8 configurato come una ricerca high risk\/high gain<\/strong>, con l’ambizione di conseguire un cambiamento radicale di paradigma tecnologico e un significativo avanzamento delle conoscenze nel settore.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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In merito alle applicazioni, l\u2019attenzione \u00e8 dedicata al settore della generazione di elevate potenze e della mobilit\u00e0 pesante, settore strategico per un impatto significativo sugli obiettivi di mitigazione dei cambiamenti climatici e la riduzione dell\u2019inquinamento, ma anche settore in cui la sperimentazione di celle a combustibile \u00e8 ancora in corso e necessita una ulteriore attivit\u00e0 di ricerca di base.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Membrane ad alta conducibilit\u00e0 \u200b<\/h4>

Sviluppare membrane alternative al Nafion\u00ae, basate su polimeri non fluorurati opportunamente funzionalizzati, con prestazioni competitive e costi ridotti.<\/p><\/div>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Riduzione del contenuto di platino<\/h4>

Processi di deposizione del catalizzatore innovativi per abbattere il loading di Pt negli elettrodi MEA senza compromettere le prestazioni.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Assemblaggio di MEA ad alta potenza\u200b<\/h4>

Processi industriali di assemblaggio di Membrane Electrode Assemblies ottimizzati per celle ad elevata densit\u00e0 di potenza.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Piatti bipolari ottimizzati<\/h4>

Progettazione di piatti bipolari con spessore e layout dei canali ottimizzati per migliorare distribuzione dei gas e gestione termica.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Stack PEM ad elevate prestazioni<\/h4>

Caratterizzazione dinamica e design di stack PEM configurati per le specifiche applicazioni stazionarie e di mobilit\u00e0 individuate.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Piattaforma Cyber-Physical System<\/h4>

CPS per l’emulazione integrata e realistica degli stack PEM; algoritmi avanzati di monitoraggio, diagnostica e gestione energetica operativa.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Celle MCFC di nuova generazione<\/h4>

Miglioramento degli indici prestazionali delle celle a carbonati fusi, mitigazione della dissoluzione del NiO, ottimizzazione di elettrodi ed elettrolita.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Industrializzazione e filiera<\/h4>

Trasferimento tecnologico verso produzione pre-commerciale, creazione di nuove filiere produttive italiane nel settore idrogeno.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Celle polimeriche PEM ad alta potenza<\/strong><\/h4>

Per le celle polimeriche in applicazioni ad alta potenza, la ricerca ha sviluppato tre linee di intervento principali.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Membrane ad alta durabilit\u00e0<\/strong><\/h4>

La funzionalizzazione selettiva della fase amorfa di polimeri semicristallini ha rappresentato una delle sfide tecnico-scientifiche pi\u00f9 complesse del progetto, poich\u00e9 le membrane elettrolitiche polimeriche commerciali sono tradizionalmente completamente amorfe. I ricercatori dell’Universit\u00e0 Parthenope hanno applicato la selettivit\u00e0 delle fasi nanocristalline per ottenere una funzionalizzazione allo stato solido della sola fase amorfa, sfruttando agenti funzionalizzanti di dimensioni molecolari superiori a quelle delle nanocavit\u00e0. Questo approccio ha consentito di ottenere membrane semicristalline con elevata conducibilit\u00e0 ionica nella fase amorfa e superiore resistenza termica e chimica nella fase cristallina, garantendo al contempo una maggiore durabilit\u00e0 dell’assemblato membrana-elettrodo (MEA) grazie all’azione dei cristalli come reticolanti fisici contro il rigonfiamento da assorbimento d’acqua.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Riduzione del contenuto di platino<\/strong>\u200b<\/h4>

Il contenuto di catalizzatore \u00e8 stato ridotto attraverso la tecnica di deposizione laser ad impulsi (PLD), applicata per la prima volta in questo contesto. La tecnica ha consentito di generare un plasma di atomi di platino disperso sulla matrice bersaglio in forma nanoparticellare, con controllo preciso della quantit\u00e0 depositata in funzione del tempo di processo. L’approccio ha permesso di ridurre significativamente il costo dei MEA, che rappresentano circa il 50% del costo totale dello stack, mantenendo inalterata la conducibilit\u00e0 elettrica.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Ottimizzazione dei piatti bipolari<\/strong><\/h4>

Attraverso attivit\u00e0 di modellazione numerica multidimensionale e simulazioni CFD, CALIPSO ha ottimizzato il disegno, lo spessore e il percorso dei canali dei piatti bipolari. Le simulazioni hanno permesso di analizzare ad alta risoluzione i fenomeni locali all’interno della cella \u2014 distribuzione della temperatura, dei flussi di idrogeno e ossigeno, dell’acqua e delle specie chimiche \u2014 ottenendo piatti bipolari con layout ottimizzati per elevate prestazioni e costi di produzione ridotti.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Ottimizzazione dello stack PEM<\/strong><\/h4>

Il progetto ha introdotto importanti innovazioni nell’ottimizzazione dello stack PEM, sia a livello di struttura interna che di configurazione esterna. \u00c8 stato progettato un sistema di distribuzione dei gas in grado di alimentare in modo uniforme tutte le celle dello stack, superando i limiti attuali in termini di numero totale di celle e raggiungendo elevate densit\u00e0 energetiche.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t

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Celle ad alta temperatura MCFC<\/strong><\/h4>

CALIPSO ha affrontato anche lo sviluppo di celle a carbonati fusi (MCFC), con l’obiettivo di ottenere una configurazione competitiva sia in termini prestazionali che di processo manifatturiero. I target raggiunti hanno incluso un aumento del 20% dell’efficienza elettrica<\/strong> e una riduzione del 40% del CAPEX<\/strong>, con applicazioni nei sistemi stazionari di grande taglia e nel settore della mobilit\u00e0 navale. Le celle sviluppate hanno garantito alte densit\u00e0 di potenza per lunghi periodi di funzionamento (40.000\u201360.000 ore), attraverso la modifica delle caratteristiche microstrutturali dei diversi strati di cella e l’adozione di materiali e processi produttivi alternativi, tra cui tecniche consolidate come il tape-casting affiancate a soluzioni innovative di deposizione sostenibili ed automatizzabili. A supporto delle attivit\u00e0 sperimentali, \u00e8 stato sviluppato il codice di simulazione SIMFC<\/strong>, registrabile come prodotto proprietario, che ha fornito uno strumento validato per la previsione, il controllo e la diagnosi della configurazione innovativa di cella MCFC sviluppata.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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