Grupo 10:

José Paulo Araujo Silva 09185-1Lucas Vilas Boas Fukuoka 09256-1Luis Felipe Ferreira Motta Barbosa 10098-1Victor Guiral 10247-1

O Hidrogênio É o elemento mais abundante do universo

Pode ser produzido a partir de energia solar ou eólica e água

Únicos poluentes resultantes de sua combustão no ar são óxidos de nitrogênio

Independência do petróleo

Os procedimentos nas normas de segurança são os mesmos aplicados em combustíveis tais como gás natural e gasolina

A célula combustível

Os primeiros experimentos bem sucedidos foram em 1932 graças ao trabalho do engenheiro inglês Francis Bacon

Em 1959 Harry Ihrig, da Allis Chalmers Manufacturing Company, demonstrou um trator de 20HP acionado à célula combustível

No final dos anos 50 a NASA se voltou para a célula combustível, energeticamente eficiente e de combustível leve

História

Funcionamento

A célula combustível é um dispositivo eletroquímico que converte energia química em energia elétrica

A estrutura básica consiste de uma camada de um eletrólito em contato com um ânodo e um cátodo

O ânodo é alimentado continuamente com gás combustível, enquanto o cátodo recebe um oxidante

Esquema da célula combustível

No lado do ânodo, com a aplicação de um catalisador de platina, o hidrogênio é separado em prótons (íons de H) e elétrons

Os íons passam pelo eletrólito e, novamente com a aplicação de um catalisador de platina, combinam-se com o oxigênio e elétrons no lado do cátodo

O produto resultante é água que então é expelida em forma de vapor

Célula combustível a hidrogênio

Reformadores

Reforma por vapor

Oxidação Parcial

Autotérmica

Eficiência

1 Kg de Hidrogênio pode fornecer 1 a 23 KWh de energia

A eficiência das atuais células está entre 40% a 55%.

Um projeto de célula combustível híbrida com gás reaquecido mostrou eficiência superior a 70%

Instalações convencionais modernas, com turbinas a gás otimizadas, atingem valores de eficiência de 53%

Aplicações

Energia elétrica estacionária

Energia para sistema de transporte

Célula Combustível miniatura

Energia elétrica estacionária

Célula combustível Residencial 1 - 10 kW

Célula combustível Comercial 250kw

Energia para sistema de transporte

Carro da Toyota com célula combustível

Célula Combustível miniatura

3mmx3mmx1mmProduz 0,7 volts e uma corrente de 0,1 miliamperes por 30 horas

Célula Combustível para Laptop

Aspectos Positivos O combustível é o mais abundante e

não é tóxico

Redução da emissão dos gases causadores do efeito estufa

O processo na célula é sem ruído

Alta eficiência na geração de energia

Aspectos Negativos

Custo inicial elevado (Produção, Armazenamento, Distribuição)

Tecnologia não popularizada

Falta infraestrutura e suporte

Conclusão

Apesar de atualmente ser de alto custo

o uso de células de combustão, tanto hoje

quanto futuramente, o uso do Hidrogênio

na produção de energia é o método que

apresenta a maior eficiência energética e

é a ecologicamente mais correta.

Referências Bibliográficas Energy Solutions Center - http://www.energysolutionscenter.org

United Technologies Company - http://www.utc.com

How Stuff Works – http://carros.hsw.uol.com.br/celula-combustivel.htm

Appleby, A. J.; Foulkes, F.R. Fuel Cell Handbook. New York: Van Nostrand Reinhold, 1989.

Hoffman, Peter. Tomorrow’s Energy: Hydrogen, Fuel Cells, and the Prospect for a Cleaner Planet. Cambrige, MA: MIT Press, 2001.

Larmine, James; Dicks, Andrew. Fuel Cell System Explained. Nova York: John Wiley Professio, 2000.

Aldabó, Ricardo. Célula Combustível a Hidrogênio: Fonte de energia da nova era. São Paulo: Artliber Editora, 2004.