Célula de combustivel terminado

Páginas: 20 (4827 palavras) Publicado: 30 de setembro de 2012
CÉLULA DE COMBUSTIVEL
EVOLUÇÃO HISTÓRICA
Apesar da associação das células de combustível às tecnologias modernas, o princípio de funcionamento destas foi descoberto a mais de 150 anos. A tecnologia das células de combustível é anterior à do motor de combustão interna, inventado por Nikolaus Otto em 1876, e à do motor de compressão/ignição, inventado por Rudolf Diesel em 1892. Na realidade, ahistória das células de combustível iniciou-se em 1839 por intermédio dum jurista britânico, tornado cientista, de nome William Robert Grove (1811-1896).

A partir de experimentações de caráter simples, Grove descobriu que a eletrólise da água em ácido sulfúrico diluído era reversível. Ou seja, utilizando dois elétrodos de platina parcialmente mergulhados numa solução aquosa ácida, e com a parterestante isolada separadamente por dois reservatórios contendo oxigénio e hidrogénio, Robert Grove conseguiu verificar que o sistema produzia trabalho elétrico. Para, além disso, Grove verificou que ao combinar, em série, diversas células deste tipo podia produzir corrente eléctrica suficiente para fazer a eletrólise da água. O modo de conclusão, Grove designou o aparelho descoberto como sendouma bateria gasosa – a primeira célula de combustível.
Em 1889, o químico Ludwig Mond (1839 – 1909) e o seu assistente Langer (falecido em 1935) descreveram as suas experiências com uma célula de combustível de hidrogénio/oxigénio que produzia uma densidade de corrente de 6 amperes, por pé quadrado de eléctrodo, a 0,73 V. Nesta descrição, Mond e Langer, verificaram diversas dificuldades quandoutilizavam eletrólitos líquidos, afirmando que obtinham maiores sucessos quando utilizavam eletrólito em estado quase sólido. Um exemplo de eletrólito era um prato de barro impregnado com ácido sulfúrico diluído. Nesta mesma altura surgiam as invenções da turbina a gás e do motor de combustão interna que pareciam mais fáceis de programar. Sendo assim, foi aplicado muito maior esforço no seudesenvolvimento em detrimento das células de combustível.
Em 1893, Friedrich Wilhelm Ostwald (1853-1932), um dos fundadores do conceito científico Químico Física, desenvolveu a maior parte do conhecimento teórico dos princípios de operação das células de combustível. Ostwald, a partir do seu trabalho pioneiro que relacionava as propriedades físicas com as reações químicas, resolveu o puzzleapresentado por Grove. As suas descobertas no âmbito da ciência envolvidas nas células de combustível serviram como base para os investigadores posteriores. Depois de 1920, o elétrodo de difusão de gás foi reconhecido como a chave para o sucesso do funcionamento das células de combustível a baixas temperaturas. O Schmid foi pioneiro ao desenvolver o primeiro elétrodo tubular para o hidrogénio com carbonoporoso e platina impregnada neste. A partir deste momento, as células de combustível reais passaram a ser construídas a partir duma associação deste tipo de elétrodo com um de construção similar para o ar (oxidante).

No Reino Unido, Francis Thomas Bacon (1904-1992) investigou o sistema de células de combustível alcalinas com elétrodos metálicos porosos. Deste modo a área disponível para areação passou a ser muito superior. Este sistema serviu como protótipo para as células de combustível utilizadas no programa espacial Apollo e Gemini (NASA), que contribuíram para que o Homem chegasse à lua em 1968. Comparativamente com outras fontes de energia, as células de combustível disponibilizaram a melhor densidade de corrente (kWh/kg) com uma potência específica aceitável (kW/kg).
Na década de1970 houve um interesse crescente na investigação das células de combustível. O sistema alcalino, que alcançou o nível máximo de desenvolvimento durante os programas espaciais, foi substituído em nível da investigação mundial pelo sistema ácido-fosfórico que, por sua vez, era mais indicado para sistemas estacionários de produção de energia elétrica. Em paralelo foram realizados esforços no...
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