Engenharia

UNIVERSIDADE PAULISTA
Engenharia Mecânica

CÉLULA COMBUSTÍVEL

NOMES:

RIBEIRÃO PRETO - SP
2012
CÉLULA COMBUSTÍVEL

1. Definição e funcionamento

As células a combustível são definidas como dispositivos eletroquímicos, capazes de gerar, através da combinação química entre os gases oxigênio e hidrogênio, energia elétrica, térmica e água. Elas também poderiam ser denominadas como pilhas a combustível.
Ao se passar eletricidade através da água é possível obter os gases hidrogênio e oxigênio, em um processo denominado de eletrólise. Consequentemente a combinação destes dois gases produz a água e libera energia. Este fenômeno da recombinação do oxigênio com o hidrogênio começou a ser estudado a 150 anos atrás por William Grove. Estudos posteriores não obtinham resultados positivos, mas obteve sucesso nos anos 30 e a partir de 1960 a NASA começou a utiliza-la nos programas espaciais.
As células a combustível são constituídas por dois eletrodos, um positivo e outro negativo, denominados de cátodo e ânodo, respectivamente. O eletrólito tem a função de unir os dois eletrodos e é por ele que os íons resultantes do processo circulam. E finalmente por um catalisador que acelera as reações químicas que estão ocorrendo no catodo.
Uma célula a combustível de hidrogênio funciona da seguinte maneira. O hidrogênio, que no caso é o combustível, entra no anodo, onde é oxidado pelo catalisador, normalmente um catalisador de platina, havendo a ‘produção’ de dois elétrons e dois prótons de hidrogênio. Os elétrons são utilizados para produzirem corrente continua que poderá resultar em trabalho, os prótons produzidos na reação anódica são transportados através do eletrólito. No catodo há uma alimentação de hidrogênio que reage com os prótons oriundos do eletrólito e os elétrons provenientes do circuito elétrico, o produto final da reação é o vapor de água, ou simplesmente, H2O. |
Figura 1 – Processo de transformação até uma célula combustível

2. Aplicação