Click here to load reader

Célula de combustível

  • View
    1.455

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of Célula de combustível

  • 1. Clula de Combustvel

2. Histria Criada por Sir William Grove no sculoXIX, quando teve a idia de reagirhidrognio com oxignio para gerareletricidade; O termo clula de combustvel surgiu em1839, criado por Ludwig Mond e CharlesLanger;Sir William Grove, inventor A primeira clula de combustvel bemda clula de combustvel.sucedida aconteceu devido asdescobertas do engenheiro Francis Baconem 1932, problemas tcnicos adiaram asua realizao at 1959 por Harry KarlIhrig; No final dos anos 50, a NASA precisoupensar em geradores de eletricidade paramisses espaciais. O projeto Apollo e asmisses espaciais Shuttle fizeram uso das Logotipo do projeto Apollo.clulas de combustvel. 3. O que so? As clulas de combustvel so baterias (pilhas)que convertem energia qumica diretamente emenergia eltrica e trmica; Elas possuem uma operao contnua graas aalimentao constante de um combustvel; A converso ocorre por meio de duas reaesqumicas parciais em dois eletrodos separadospor um eletrlito apropriado: a oxidao de umcombustvel no nodo e a reduo de umoxidante no ctodo; Tendo o hidrognio como combustvel e ooxignio como oxidante, na clula deDesenho esquemtico decombustvel a formao de gua e a produo uma clula dede gua, alm da liberao de eltrons livres,combustvel.que podem gerar trabalho eltrico. Os prtonsgerados na reao andica so conduzidos peloeletrlito at o ctodo, onde se ligam aos nionsoxignio (O 2 - ) , formando gua. 4. Tipos de Clulas de CombustvelTipo Eletrlito Faixa de Vantagens DesvantagensAplicaes(*) temp.(C)PEMFCPolmero 20-120 Alta densidade de Custo da membrana e Veculos (H3O+)potncia. catalisador.automotores. Operao flexvel Contaminao do Espaonave. Mobilidade. catalisador com CO. Unidades estacionarias.PAFC H3PO3160-220Maior Controle da porosidade do Unidades (H3O+)desenvolvimento eletrodo. estacionrias. tecnolgico.Eficincia limitada pelaGerao de calor. Tolerncia a CO.corroso.MCFC Carbonatos 550-660Tolerncia aCorroso do ctodo. Unidades fundidosCO/CO2. Interface trifsica deestacionrias. (CO32-) Eletrodos base de difcil controle. Cogerao de Ni. eletricidade / calor.SOFC ZrO2 850-1000 Alta eficincia Problemas de materiais. Unidades (zircnia)(cintica favorvel). Expanso trmica. estacionrias. (O2-) A reforma doCogerao de combustvel pode sereletricidade/calor feita na clula.(*) PEMFC (Proton Exchange Membran Fuel Cell), PAFC (Phosphoric Acid Fuel Cell), MCFC(Molten Carbonate Fuel Cell) e SOFC (Solid Oxid Fuel Cell) 5. Vantagens das clulas decombustvel Uma clula de combustvel pode converter mais do que90% da energia contida num combustvel em energiaeltrica e calor; Em funo de sua elevada eficincia gera economia noscustos com eletricidade; Elevada qualidade da energia eltrica gerada; Gera energia continuadamente sem interrupes; Pode ser instalada em locais internos devido ao baixonvel de rudo dispensando sistemas de isolamentoacstico; As clulas de combustvel apresentam um elevado Prottipo F600 Hygeniuspotencial de desenvolvimento. Em contraste, asdesenvolvido pelatecnologia competidoras das clulas de combustvel,incluindo turbinas de gs e motores de combustoMercedes-Benz. Ointerna, j atingiram um estado avanado de prottipo gera 115 cv, temdesenvolvimento.consumo de 34,5 km/l eautonomia de 400 km. 6. Desvantagens das clulas decombustvel A necessidade da utilizao de metais nobrescomo, por exemplo, a platina que um dosmetais mais caros e raros no nosso planeta. O elevado custo atual em comparao comas fontes de energia convencionais. A elevada pureza que a corrente dealimentao do hidrognio deve ter para nocontaminar o catalisador. Os problemas e os custos associados aotransporte e distribuio de novos Platina em seu estadocombustveis como, por exemplo, onatural. A cotao atual dehidrognio.uma ona troy(31,1g) desse metal de US$ 1530,200. Os interesses econmicos associados sindstrias de combustveis fsseis e aospases industrializados. 7. AplicaesCentrais eltricas estacionrias: Centrais eltricas de distribuio:Veculos eltricos motorizados:Equipamentos eltricos portteis: 8. Clula de combustvel no Brasil-IPEN Na primeira fase do projeto, osestudos duraram dois anos eacabaram em abril de 2000; Aps isso, foram investidos 25milhes de dlares, na comprade oito nibus e deeletrolisadores(equipamentospara produzir hidrognio a partirda gua, com eletricidade).nibus movido a clula de Hoje, o IPEN conta comcombustvel de hidrognio.diversos profissionaisqualificados na rea,trabalhando principalmente emnovos projetos.Logo do IPEN(Instituto de PesquisasEnergticas e Nucleares).

Search related