Schermo in titanio

Gli schermi in titanio di grado 1 vengono utilizzati principalmente negli stack degli elettrolizzatori come parte del campo di flusso o del materiale diffusore, in particolare sul lato dell’ossigeno (anodo), in sostituzione degli strati di diffusione del gas (GDL) a base di carbonio utilizzati nelle celle a combustibile. I nostri schermi in titanio sono realizzati in titanio espanso che è stato appiattito e ricotto, garantendo una superficie liscia e piana adatta all’uso negli stack di elettrolizzatori o nelle celle a combustibile. Sebbene siano più comunemente utilizzati sul lato anodico di un elettrolizzatore, gli schermi in titanio vengono spesso impiegati anche sul lato catodico dello stesso.  Occasionalmente si possono trovare anche nelle celle a combustibile.

Perché non utilizzare uno strato di diffusione del gas a base di carbonio in un elettrolizzatore?
I materiali GDL a base di carbonio verrebbero consumati e convertiti in anidride carbonica (CO₂) in presenza degli ioni ossigeno e della tensione presenti sul lato anodico (ossigeno) dell’elettrolizzatore.  Questa reazione secondaria di ossidazione del carbonio nel GDL determinerà una tensione di elettrolisi temporaneamente più bassa, ma si tratta di un fenomeno di breve durata.  Il GDL di carbonio viene rapidamente consumato, con conseguente scarsa compressione nello stack e, di conseguenza, elevata resistenza e prestazioni inferiori.

È comunque possibile utilizzare tessuto di carbonio o carta carbone sul lato dell’idrogeno (catodo), poiché in quel lato è presente ossigeno che ossiderà il materiale del GDL.

È consigliabile utilizzare uno schermo in titanio platinato?
Il titanio non trattato non si consuma come invece accade per uno strato di diffusione del gas (GDL) in carbonio; tuttavia, la presenza di ossigeno ha comunque un impatto.  Il titanio non trattato forma rapidamente un rivestimento di ossido (TiO₂) in presenza di ossigeno. Questo rivestimento è un eccellente isolante e aumenterà quindi la resistenza nella cella, riducendone di conseguenza le prestazioni.  Ci vuole più tempo prima che questo si manifesti come un problema rispetto all’ossidazione del GDL in carbonio, ma rimane comunque un fattore da considerare.

L’ossidazione del titanio può essere prevenuta rivestendo il titanio con oro o platino. La platinizzazione è un rivestimento molto stabile e contribuisce anche a favorire il processo di elettrolisi, aumentando leggermente l’efficienza e stabilizzando notevolmente le prestazioni.