um dispositivo cellA de combustível que produz eletricidade oxidando um agente redutor (combustível) em um eletrodo (o ânodo) e reduzindo um agente oxidante em outro… usando hidrogenoo átomo mais simples e leve, o elemento mais abundante no universo. consiste em dois eletrodos:

  • um positivo, conhecido como ânodo, contendo hidrogênio.
  • um negativo, conhecido como cátodo, contendo oxigênio.

um eletrólito — um sólido ou líquido capaz de controlar o fluxo de elétrons — é imprensado entre os dois. Geralmente é um polímero contendo um catalisador de platina.

as moléculas de hidrogênio se separam no ânodo: os íons são difundidos no eletrólito, enquanto os elétrons circulam em um circuito externo, gerando corrente contínua utilizável.

No catodo, os elétrons do circuito externo, os íons de hidrogênio (prótons) e o oxigênio se combinam para formar água e heatIn campo da estatística termodinâmica hoje, calor refere-se à transferência da agitação térmica das partículas que compõem a matéria… isso pode ser recuperado.

em última análise, com hidrogênio de um lado e oxigênio do outro, a célula de combustível gera tanto eletricidadeforma de energia resultante do movimento de partículas carregadas (elétrons) através de um condutor… e calor. O único subproduto da combustão de hidrogênio é o vapor de água.

Duas Vias Principais,

Existem muitas tecnologias de células de combustível, mas os dois principais já encontraram significativa aplicações industriais: protonA partícula carregada positivamente. Prótons e nêutrons formam o núcleo de um átomo. combustível de membrana de trocao combustível é qualquer substância ou material sólido, líquido ou gasoso que possa ser combinado com um oxidante… células (PEMFC) e células de combustível de óxido sólido (SOFC):1/2

  • a tecnologia de célula de combustível de óxido sólido (SOFC) é adequada para cogeraçãoa produção simultânea de calor (energia térmica) e energia… (calor combinado e potênciana física, a energia é a quantidade de energia fornecida por um sistema por unidade de tempo. Em termos mais simples, a energia pode ser vista como saída de energia…). Essas células de combustível têm um eletrólito de zircônia estabilizado com ittria. Sua temperatura de funcionamento de 800 ° C permite que todo o combustível que contém o hidrogênio seja usado, agradecimentos aos processos de reforma internos que eliminam a necessidade para o hidrogênio puro. Isso significa que eles poderiam até funcionar com gás Natural municipal. Os SOFCs oferecem excelente eficiência de conversão de energia — entre 40 e 70% -, bem como boa eficiência térmica. O calor produzido é reutilizado em parte para operar a célula de combustível, enquanto o calor residual muito quente pode ser facilmente recuperado. Os SOFCs são muito pesados, têm baixa tolerância a vibrações e são facilmente interrompidos por paradas frequentes. Eles são, portanto, destinados a aplicações estacionárias, como geração de energia para prédios de apartamentos.
  • as células de combustível da membrana de troca de prótons (Pemfc) são compactas e operam a baixas temperaturas (80 °C) com um eletrólito de polímero. Eles fornecem principalmente eletricidade, com uma eficiência média de 40 a 60%. Esta tecnologia” todo-o-terreno” pode ser usada para aplicações portáteis e estacionárias. R & D continua, especialmente para reduzir seu custo, que é alto porque a platina é usada tanto para o ânodo quanto para o cátodo. PEMFCs são as únicas células de combustível adequadas para aplicações de transporte. Eles também podem ser usados para aplicações estacionárias de nicho, como fornecimento de energia para locais isolados ou geração de energia de emergência.

entre as outras tecnologias, o metanolmetanol direto ou o álcool metílico é o álcool mais simples, com uma fórmula química de CH3-OH. É usado na produção de éter metil terc-butílico… células de combustível (DMFC) e células de combustível de etanol direto (DEFC) podem ser facilmente miniaturizadas. Eles usam o hidrogênio contido nas respectivas moléculas de álcool diretamente. Suas principais aplicações são dispositivos móveis, como telefones celulares e laptops.

Existem dois tipos principais de células de combustível: PEMFCs e SOFCs

Vida

Vida útil — período de tempo durante o qual a célula de combustível executa de forma otimizada — o que é um importante fator para aplicações industriais. Varia consideravelmente dependendo do tipo de célula de combustível e da maneira como é usada. Para células de combustível estacionárias, a vida média hoje é entre 30.000 e 40.000 horas. Para células de combustível projetadas para carros, os fabricantes obtiveram expectativa de vida de cerca de 5.000 horas.

também deve ser notado que as células a combustível são muito tranquila — de 40 a 50 decibéis, a uma distância de um metro, que é menor do que o volume de uma conversa normal.

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