Celulas de combustivel

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NOMES: CAIO PEREIRA MIRANDA FARIAS – 75595-8 MARCELO RIBEIRO DE ARAUJO – 75262-2 MARCUS VINICIUS JALES DE MELLO – 74264-3 THIAGO LIRIO BRANDÃO TORRES – 76274-1 THOMAS JEFFERSON BORGES DOS SANTOS – 73960-0 WILLIAN TEIXEIRA ROCCIO – 73287-7

SUMARIO

JUSTIFICATIVA OBJETIVO BASES TEÓRICAS O que são? Como funcionam? Tipos de Células APLICAÇÕES VANTAGENS E DESVANTAGENS ESTUDO DE CASO CONCLUSÃO ECOMENTARIOS BIBLIOGRAFIA

.I .II

.III .IV .VI .X .XV .XVI .XVIII .XIX

JUSTIFICATIVA
A produção de energia elétrica vem se tornando um dos aspectos mais cruciais da sociedade moderna. Quando se fala em energia elétrica, costuma-se pensar nas grandes hidrelétricas, que produzem milhares de megawatts, e nas grandes redes de distribuição de energia. Mas, igualmente importante é a energiaelétrica produzida por pequenas pilhas e baterias, que acionam equipamentos portáteis, às vezes muito pequenos, como, por exemplo, os relógios de pulso. O crescimento da produção de energia elétrica ao longo dos tempos tem auxiliado grandemente o progresso da humanidade, mas também tem criado uma séria preocupação, mais evidente em anos recentes: o prejuízo ao meio ambiente. Nos próximos anos, umanova tecnologia de geração limpa de energia elétrica deve ganhar espaço para uso em veículos e estações geradoras de energia em residências, hospitais e pequenas indústrias. É a tecnologia das células a combustível (também conhecidas como pilhas a combustível), dispositivos silenciosos que transformam energia química em energia elétrica sem causar danos ao ambiente

I

OBJETIVO
Uma dasprincipais forças motivadoras da pesquisa científica e tecnológica é procurar soluções para os problemas que afetam a sociedade, como, por exemplo, a geração de energia. Com pesquisas, definiremos o que são as células a combustível de forma resumida os princípios que determinam o seu funcionamento e apresenta alguns dos mais recentes progressos nas suas aplicações. Assim, com o objetivo de aumentar aeficiência energética com uma fonte renovável e gerando menos poluentes iremos abordar “células a combustível”.

II

BASES TEORICAS O que são?
Uma célula de combustível é uma célula eletroquímica que converte continuamente a energia química de um combustível e de um oxidante em energia eléctrica, através dum processo que envolve essencialmente um sistema eléctrodo/eletrólito.

Uma célula decombustível pode converter mais do que 90% da energia contida num combustível em energia eléctrica e calor. No ano de 1996, as células de combustível com ácido fosfórico (CCAF) apresentavam uma eficiência de conversão eléctrica de 42%, com uma elevada produção de calor.

III

Como funcionam?
Todas as células de combustível são constituídas por dois eléctrodos, um positivo e outro negativo,designados por cátodo e ânodo, respectivamente. Igualmente, todas as células têm um eletrólito, que tem a função de transportar os íons produzidos no ânodo, ou no cátodo, para o eléctrodo contrário, e um catalisador, que acelera as reações eletroquímicas nos eléctrodos.

A modo de exemplo, utilizando o hidrogénio como combustível e o oxigénio como oxidante, as reações no ânodo e cátodo na célula decombustível são as seguintes, respectivamente: Ânodo: H2(g) -> 2 H+(aq) + 2 eCátodo: 1/2 O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e- -> H2O(g) O hidrogénio (combustível) é alimentado ao ânodo da célula de combustível (ver figura), onde é oxidado no catalisador de platina (camada difusiva/catalítica), havendo a produção de dois elétrons e dois protões hidrogénio, H+ (reação ânodo). De seguida, os elétrons produzidospela reação de oxidação do hidrogénio são transportados através de um circuito eléctrico e utilizados para produzirem trabalho (corrente contínua). Por sua vez, os protões produzidos na reação anódica são transportados do ânodo para o cátodo, através do eletrólito (no centro da célula). No cátodo, o oxigénio é alimentado e reage com os protões transportados através do eletrólito e com os...
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