Sviluppo di una metodologia per la modellazione CFD-3D di un elettrolizzatore a membrana a scambio anionico (AEMEC)

La presente tesi riguarda lo sviluppo di una metodologia per la modellazione CFD 3D di un elettrolizzatore a membrana a scambio anionico (AEMEC). Dopo un inquadramento dei principi dell’elettrolisi dell’acqua e delle principali caratteristiche della tecnologia AEM, il lavoro descrive lo sviluppo progressivo del modello numerico in ambiente STAR-CCM+, con particolare attenzione alla rappresentazione dei fenomeni elettrochimici e di trasporto. L’attività ha riguardato la calibrazione del modello, l’analisi della convergenza numerica e lo studio della produzione di gas e dei bilanci di massa. Per approfondire il comportamento del modello multifase è stato inoltre sviluppato un modello monofase di confronto, utilizzato come riferimento per l’analisi dei risultati. Il confronto tra le diverse configurazioni ha permesso di individuare alcune criticità nella modellazione del trasporto delle singole fasi e nella conservazione complessiva della massa. Il lavoro svolto costituisce quindi una base metodologica per l’ulteriore sviluppo e affinamento della simulazione tridimensionale di elettrolizzatori AEM.