Propulsione tramite elettrolisi dell'acqua per sistemi spaziali

Questa relazione affronta il tema della propulsione tramite elettrolisi dell'acqua per i sistemi spaziali, analizzandone i diversi aspetti, anche con l'utilizzo di software. La prima parte dell'elaborato è esclusivamente di tipo bibliografico ed è stata condotta consultando diverse banche dati digitali, come IEEE-Xplore e AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics), oltre che libri di testo. Si concentra soprattutto sulla spiegazione dei fenomeni alla base dell'elettrolisi dell'acqua e della propulsione liquida bipropellente con idrogeno e ossigeno, ponendo particolare attenzione alle componenti costituenti il sistema. Successivamente, vengono riportati alcuni esempi applicativi e analizzati i pro e i contro di tale tecnologia. Nella seconda parte, invece, si adotta il modello "PEM Electrolysis System" di Simscape™, presente nell’ambito di Simulink in MatLab, applicandolo a uno dei casi studio riportati. Lo scopo della simulazione è quello di monitorare l’andamento della produzione d’idrogeno dal processo elettrolitico, variando la potenza del profilo solare incidente sui pannelli fotovoltaici, i quali forniscono l’energia elettrica per far avvenire la reazione all’elettrolizzatore. Dall’analisi dei risultati si conferma che, i valori della portata di massa di idrogeno prodotta tramite simulazione, adottando una potenza solare dell’ordine dell’unità di W [Watt], sono in linea con quelli teorici riportati nelle specifiche dell’elettrolizzatore montato sul CubeSat scelto. Dimostrando, così, le elevate potenzialità che la propulsione tramite elettrolisi dell’acqua ha nell’ambito della ricerca e dell’applicazione spaziale.