Celulas a combustivel

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Células a combustível: energia limpa a partir de fontes renováveis







Introdução









A preocupação com a preservação do meio ambiente e a busca de alternativas para diminuir o aquecimento global foram fatores que aceleraram os estudos sobre novas fontes de energia, que são temas constantes de pesquisas a fim de sanar os prejuízos que as grandes construções de usinashidroelétricas ocasionam ao meio ambiente. A energia elétrica é essencial para o progresso da humanidade e com isso tem sido um dos aspectos mais difíceis para a sociedade moderna, pois reflete na degradação do meio ambiente. As células a combustível se apresentam como uma fonte de energia limpa que representam uma alternativa promissora para a substituição dos combustíveis fosseis.Conversão eletroquímica de energia

Como temos as pequenas fontes de energia que fazem funcionar relógios, equipamentos portáteis entre outros e que são tão importantes quanto à energia gerada pelas hidroelétricas. A partir dessa preocupação surge uma nova fonte de energia limpa ganhando espaço para ser usada em veículos, residências, hospitais e até empequenas indústrias. É a tecnologia das células a combustível que transforma energia química em energia elétrica sem causar danos ao meio ambiente. As células de combustível são constituídas por dois eletrodos, um positivo e outro negativo e todas as células tem um eletrólito com a função de transportar a carga elétrica no interior do sistema. As reações químicas podem ou não serem espontâneasdependendo da variação de energia associada à reação total de reagentes em produtos, podendo se diferenciar uns dos outros pela forma que funcionam. Sendo a reação total de um sistema eletroquímico espontâneo; pode-se transformar energia química em energia elétrica através de reação química que ocorre de forma espontânea no seu interior. O inverso ocorre nas células eletrolíticas, onde a energiafornecida por uma fonte externa é utilizada para provocar uma transformação química não espontânea. As células galvânicas fornecem uma maneira segura e compacta para o armazenamento de energia química, podendo ser liberada como energia de forma controlada. As pilhas e baterias que usamos no nosso dia a dia são células galvânicas, sendo assim, são também dispositivos de conversão de energia química emenergia elétrica, onde a diferença principal em relação às pilhas e baterias são os reagentes que não estão contidos dentro do sistema, mas externamente.
As células a combustível constituem uma nova tecnologia que após muitos anos de pesquisa e desenvolvimento esta chegando à fase da comercialização. No século XIX sir Willian Grove inventou a célula a combustível como sistema de conversão deenergia, onde as fontes de energia primarias eram abundantes e baratas, mas não havia interesse em seu desenvolvimento. Já no começo do século XX essa conversão tornou-se mais importante devido ao aumento do uso da eletricidade, mas na prática apenas aconteceu nos últimos quarenta anos. Na ultima década onde a busca por geração de energia flexível e o crescimento da população mundial foram fatoresque contribuíram para o aumento de interesse no desenvolvimento de plantas geradoras de energia de maior potencia e descentralizadas. A degradação do meio ambiente tem sido um dos fatores que propiciam o desenvolvimento das células a combustível, sendo ela uma energia limpa que pode reduzir os poluentes na atmosfera.











Princípios básicos


Com a atual tecnologia o únicocombustível que proporciona correntes de interesse pratico é o hidrogênio, mas o metanol é usado em algumas células diretamente como combustível sendo a corrente relativamente baixa. A estrutura básica das células é semelhante: a célula unitária consiste em dois eletrodos porosos, dependendo do tipo de célula, separada por um eletrólito e conectada por circuito externo. Os eletrodos são expostos a...
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