C Lula A Combust Vel A Partir Do Hidrog Nio

Páginas: 5 (1176 palavras) Publicado: 15 de junho de 2015
Célula a Combustível - 
energia elétrica a partir do hidrogênio
Célula a Combustível é um transdutor eletroquímico, de operação contínua, que converte energia química em energia elétrica ao combinar um átomo de oxigênio a dois átomos de hidrogênio produzindo água, energia elétrica e energia térmica. Ela opera sob elevada eficiência energética, pois converte diretamente energia química em energiaelétrica, sem as perdas da conversão da energia química dos combustíveis fósseis, por exemplo, em energia térmica para posterior conversão em energia elétrica (e sem as restrições termodinâmicas do ciclo de Carnot).
Sua operação produz baixo impacto ambiental: sem vibrações, sem ruídos, sem combustão, sem emissão de particulados e, dependendo da tecnologia, sem emissão de gases estufa. Alémdisto, no atual estágio de desenvolvimento, sem emissão de gases ácidos e com baixa poluição.
Ela é de operação contínua, pois, diferentemente das baterias químicas, gera energia elétrica enquanto houver fornecimento do combustível e do oxidante, sem nunca 'perder a carga', como acontece com as pilhas e baterias comuns.
Quando associadas em conjuntos são chamadas de Pilhas a Combustível, estaassociação se justifica para produzir correntes e cargas elétricas compatíveis com as atuais necessidades energéticas.
Hidrogênio como combustível
O sistema de conversão da energia elétrica utilizado pelas pilhas a combustível opera em eletrólise reversa, combinando átomos de hidrogênio a átomos de oxigênio formando água neste processo. Esta característica permite a utilização de uma vasta série de espéciesquímicas compostas predominantemente por hidrogênio, a exemplo do gás hidrogênio, passando por hidrocarbonetos de origem mineral, gasolina, por exemplo, até hidrocarbonetos de origem vegetal, a exemplo do etanol, o nosso conhecido álcool anidro.
Muitas substâncias se mostram ativas para atuar como combustível em célula a combustível, dentre eles se destacam o hidrogênio, metanol, hidrazina,etanol, hidrocarbonetos de baixo peso molecular, dentre outras.
Hidrogênio
átomo do Hidrogênio
(sem escala)
É o elemento químico mais abundante do universo, o de menor densidade e, em seu isótopo mais comum, possui um próton e um elétron e há ausência de nêutron. Esta característica o faz único. Ele se estabiliza de duas formas: 1) compartilhando um elétron, por intermédio de ligação molecular, comoutro elemento da família ou grupo dos não metais, ou 2) recebendo um elétron por intermédio de ligação iônica com um elemento da família ou grupo dos metais. A ligação com oxigênio é da primeira forma.
O hidrogênio puro é o combustível ideal para alimentar as células a combustível, mas seu uso ainda não é favorável devido ao custo de sua obtenção e, principalmente, devido às dificuldades emarmazenar, transportar e manusear esta substância. Mesmo em sua forma líquida ou combinado na forma de hidreto metálico há uma justificável preocupação que impõe severas exigências de segurança. Como alternativa estuda-se, por exemplo, a reforma de metanol ou etanol. Nesta tecnologia, o hidrogênio é separado da molécula do álcool no momento que será utilizado na célula. Esta tecnologia possui algumasvantagens quando comparada à utilização do hidrogênio puro. Além do seu custo mais baixo, ela é a mais compatível com a atual infra-estrutura instalada de distribuição de combustíveis. Essa classe de PEMFC´s é denominada de DEFC (do inglês, Direct Ethanol Fuel Cells), que apesar de ser considerada uma tecnologia promissora para aplicações veiculares e portáteis, ainda apresenta um grande desafiotecnológico para alcançar os níveis de corrente elétrica e potência atingidos pelas células que consomem o hidrogênio puro.
Há grande interesse em desenvolver pilhas a combustível utilizando hidrogênio puro como combustível:
evita-se a contaminação dos eletrodos em reações adversas
reduz-se o número de componentes do sistema
os encarregados da reforma dos hidrocarbonetos
aumenta-se o rendimento do...
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