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O funcionamento de uma pilha de combustível Funcionamento em sistema integrado

Pilhas de combustível (Fuel cell). O funcionamento de uma pilha de combustível Funcionamento em sistema integrado  Tipos de Fuel cell : Principais desvantagens e vantagens das células de combustível A pilha nos automóveis. Introdução: pilhas de combustível. Gera eletricidade

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O funcionamento de uma pilha de combustível Funcionamento em sistema integrado

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Presentation Transcript

  1. Pilhas de combustível (Fuel cell) • O funcionamento de uma pilha de combustível • Funcionamento em sistema integrado •  Tipos de Fuel cell: • Principais desvantagens e vantagens das células de combustível • A pilha nos automóveis

  2. Introdução: pilhas de combustível • Gera eletricidade • Reagentes: hidrogênio e oxigênio • Produto: vapor d’água. • Necessidade de pré-tratamento (Process reforming): • Obtenção de hidrogênio • Variedade de tamanhos e de potência elétrica • Primeira pilha: • Elaborada em 1839 por William Grove Pilha de combustível Processo na pilha de combustível

  3. Constituição e funcionamento de uma pilha de combustível Constituição: Dois elétrodos: positivo (cátodo) e negativo (ânodo) Eletrólito: função de transportar os íons Um catalisador: função de aceleração das reações químicas nos elétrodos Funcionamento: Processo eletroquímico de oxirredução: Ânodo: Cátodo: Eletrólito: A reação química global do processo : Reação eletroquímica da pilha de combustível

  4. Funcionamento em sistema integrado Extração do Hidrogênio de combustíveis. Fuel Processor: Necessidade: Altas temperaturas. 1. Process reforming = Gás rico em hidrogênio com teores de monóxido e dióxido de carbono. 2. water-shift reaction => Monóxido de carbono + água = Hidrogênio e Dióxido de carbono • Internalreforming: • Processo no elétrodo quase simultâneo com as reações eletroquímicas da pilha. • Indiretinternalreforming: • Processo dentro da pilha, mas separado dos elétrodos Processo para a obtenção do combustível

  5. Tipos de Fuel cell: • Pilha Alcalina (AFC) • Pilha de Polímero Sólido (PEMFC) • Pilha de Ácido Fosfórico (PAFC) • Pilha de Carbonato Fundido (MCFC) • Pilha de Óxido Sólido (SOFC)

  6. Principais desvantagens e vantagens das células de combustível • Pontos negativos: • Altos custos de investigação e de materiais • Falta de infra-estrutura para produção • Necessidade de sistemas auxiliares • Necessidade de pré-produção de hidrogênio • Pontos positivos: • Aproveitamento do calor produzido • Facilidade em funcionamento: conversão direta de energia • Elevado rendimento de energia • “Zero emissão” poluente.

  7. A pilha nos automóveis • Maior eficiência na produção de energia se comparada aos motores à combustão. • Eficiência global de 70%. Por outro lado o motor a gasolina possui uma eficiência na faixa de 20%. • Obstáculos a serem vencidos: • Preço alto demais para que a pilha fosse competitiva • Falta de estabilidade em extremas temperaturas • Armazenamento de hidrogênio no veículo em quantidade suficiente para uma autonomia similar à dos carros à gasolina. • Postos de hidrogênio

  8. Trabalho de Química: Pilhas de combustível Feito por: Danilo Almeida José Rotondano

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