DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DA CURVA DE POLARIZAÇÃO DE UMA CÉLULA A COMBUSTÍVEL TIPO PEM
A geração de energia elétrica se
apresenta como um grande desafio para a
humanidade, devido ao seu enorme potencial
poluidor, notadamente quando advinda de
combustíveis fósseis. No mundo, em 2013,
como mostrado no BEN 2016, apenas
13,5% da matriz energética compunha-se
de combustíveis renováveis, sendo no Brasil
41,2%. Baseado nessas estatísticas pode-se
afirmar que a produção de energia no Brasil
ainda é predominante de combustíveis fósseis.
Uma das alternativas que merece destaque
especial é a tecnologia de células a combustível
(CAC), pois são dispositivos sustentáveis e
não poluentes que oxidam eletroquimicamente
o combustível, em geral hidrogênio, gerando
energia elétrica e calor. Pretende-se com
esse trabalho, mostrar os procedimentos para
ensaiar uma CAC unitária, de eletrólito sólido
ETEK_HP, composto por uma membrana
de náfion (PTFE), de espessura de 115 μm,
sendo o eletrodo constituído por catalisador de
platina, com carga de 0,4mg/cm² no ânodo, e
0,6mg/cm² no cátodo, suportados em carbono.
O ponto ótimo de operação da CAC pela
eficiência do MEA foi em 433 mV@1120 mA,
de característica linear, e não está sujeito,
significativamente, aos fenômenos de ativação
e transferência de massa. Nota-se que entre
365 mV e 558 mV, a densidade foi acima de
0,45 W/cm², e consequentemente a potência da
CAC acima de 11 W. O consumo de oxigênio e
hidrogênio foi mais eficiente acima de 800 mV.
DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL DA CURVA DE POLARIZAÇÃO DE UMA CÉLULA A COMBUSTÍVEL TIPO PEM
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DOI: 10.22533/at.ed.31919010422
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Palavras-chave: Curva de Polarização. Ensaios de Células a Combustível tipo PEM. CAC unitária. Geração de Energia Eletroquímica.
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Keywords: Polarization Curve. PEM Fuel Cell Tests. CAC unit. Electrochemical Energy Generation.
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Abstract:
The electric energy generation
presents itself as a great mankind challenge due
to its enormous potential pollutant, especially
when coming from fossil fuels. In the world, in
2013, as shown in BEN 2016, only 13.5% of the
energy matrix was renewable fuels made up
being in Brazil 41.2%. Based on these statistics
it can be affirmed that the energy production in
Impactos das Tecnologias na Engenharia Química 3 Capítulo 22 179
Brazil is still fossil fuels predominant. One of the alternatives that deserves special
mention is the fuel cells (CAC) technology, since they are sustainable and non-polluting
devices that oxidize electrochemically the fuel, usually hydrogen, generating electric
energy and heat. This work is aim to show the procedures to test a unitary CAC of solid
electrolyte ETEK_HP, a Náfion (PTFE) membrane with a 115 μm thickness composed
and the electrode being a platinum catalyst with a 0,4mg / cm² load at the anode and
0.6mg / cm² at the cathode, supported on carbon. The optimum CAC operating point
by the MEA efficiency was 433 mV @ 1120 mA, with linear characteristic and it is not
significantly subject to the activation and mass transfer phenomena. It is noted that
between 365 mV and 558 mV the density was above 0.45 W / cm² and consequently the
CAC power above 11 W. The oxygen and hydrogen consumption were more efficient
above 800 mV.
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Número de páginas: 15
- Henrique Senna
- Thais Santos
- Marcelo Linardi
- Roque Machado de Senna
