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Célula de combustível: mudanças entre as edições

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==Funcionamento==
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[[Ficheiro:Toyota FCHV.jpg|thumb|250px|[[Automóvel|Automóveis]] da [[Toyota]] com célula de combustível.]]
[[Ficheiro:Toyota FCHV.jpg|thumb|250px|Protótipo [[Toyota FCHV]], equipado com célula de combustível.]]
Em termos gerais, a célula de combustível funciona como uma [[gerador]] de [[corrente elétrica]]. A corrente gerada faz funcionar os mais diversos dispositivos ([[Lâmpada incandescente|lâmpadas]], [[motor elétrico|motor]]es, [[eletrodoméstico]]s, como exemplos) e depois retorna ao gerador, completando o que se chama de [[circuito elétrico]]. O seu princípio de funcionamento consiste em utilizar a energia gerada pela reação de [[hidrogénio]] com [[oxigénio]], tendo água como produto. O hidrogénio é alimentado no ânodo onde é decomposto por um [[catálise|catalisador]] em [[protão|protões]], com [[carga positiva]], e [[eletrão|eletrões]] com [[carga]] negativa. Os eletrões são injetados na corrente elétrica (a parte útil do sistema), e os protões migram através do eletrólito até ao cátodo. Aí, os protões combinam-se [[catálise|cataliticamente]] com o oxigénio vindo do [[ar]] e os eletrões retornados pela corrente elétrica.<ref name="Smith"/>
Em termos gerais, a célula de combustível funciona como uma [[gerador]] de [[corrente elétrica]]. A corrente gerada faz funcionar os mais diversos dispositivos ([[Lâmpada incandescente|lâmpadas]], [[motor elétrico|motor]]es, [[eletrodoméstico]]s, como exemplos) e depois retorna ao gerador, completando o que se chama de [[circuito elétrico]]. O seu princípio de funcionamento consiste em utilizar a energia gerada pela reação de [[hidrogénio]] com [[oxigénio]], tendo água como produto. O hidrogénio é alimentado no ânodo onde é decomposto por um [[catálise|catalisador]] em [[protão|protões]], com [[carga positiva]], e [[eletrão|eletrões]] com [[carga]] negativa. Os eletrões são injetados na corrente elétrica (a parte útil do sistema), e os protões migram através do eletrólito até ao cátodo. Aí, os protões combinam-se [[catálise|cataliticamente]] com o oxigénio vindo do [[ar]] e os eletrões retornados pela corrente elétrica.<ref name="Smith"/>


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As células rapidamente adquiriam altas temperaturas ao entrar em funcionamento, o que era um problema em muitas atividades. Mais adiante avanços tecnológicos em [[1980]] e [[1990]] com o uso do ''[[Nafion]]'' como eletrólito e a redução na quantidade do caríssimo catalisador de platina tornou-se possível o uso das células por parte de consumidores do automobilismo por exemplo. Na atual fase de pesquisas a [[Casio]] pretende lançar uma célula de combustível DMFC para notebooks a ser alimentada com o álcool [[metanol]], em substituição às baterias de [[lítio]] de uso de três horas para 20 horas com o álcool que após esgotado seria trocado o cartucho vazio por outro cheio. Por outro lado a MTI Micro pretende lançar um carregador de baterias movido a célula de combustível.
As células rapidamente adquiriam altas temperaturas ao entrar em funcionamento, o que era um problema em muitas atividades. Mais adiante avanços tecnológicos em [[1980]] e [[1990]] com o uso do ''[[Nafion]]'' como eletrólito e a redução na quantidade do caríssimo catalisador de platina tornou-se possível o uso das células por parte de consumidores do automobilismo por exemplo. Na atual fase de pesquisas a [[Casio]] pretende lançar uma célula de combustível DMFC para notebooks a ser alimentada com o álcool [[metanol]], em substituição às baterias de [[lítio]] de uso de três horas para 20 horas com o álcool que após esgotado seria trocado o cartucho vazio por outro cheio. Por outro lado a MTI Micro pretende lançar um carregador de baterias movido a célula de combustível.
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A primeira célula de combustível a hidrogénio para o ramo automóvel foi desenvolvida em 1991 por [[Roger Billings]].
A primeira célula de combustível a hidrogênio para o ramo automóvel foi desenvolvida em 1991 por [[Roger Billings]].
<ref>{{citar web|título= Spotlight on Dr. Roger Billings |publicado= Computer Technology Review | url = http://wwpi.com/spotlight-on-dr-roger-billings-science-and-technology-luminary/ |acessodata= 2015-09-21}}</ref>
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== Ver também ==
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  |commonscat=Fuel cells
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* [[Bateria de diamante]]
* [[Célula de combustível microbiana]]
* [[Economia do hidrogênio]]
* [[Economia do hidrogênio]]
* [[Li-ion]]
* [[Li-ion]]

Edição atual tal como às 16h09min de 7 de junho de 2022

Predefinição:Info/Objeto Uma célula de combustível é uma célula eletroquímica que converte energia potencial de um combustível em eletricidade através de uma reação eletroquímica. Como qualquer célula eletroquímica, uma célula de combustível consiste em dois elétrodos, o ânodo e o cátodo, e um eletrólito. Dois componentes são essenciais: o hidrogénio, como combustível, e o oxigénio como oxidante.[1] Em princípio, as células de combustível não são poluentes, visto que tem água com o produto da reação.[1]

Funcionamento

Protótipo Toyota FCHV, equipado com célula de combustível.

Em termos gerais, a célula de combustível funciona como uma gerador de corrente elétrica. A corrente gerada faz funcionar os mais diversos dispositivos (lâmpadas, motores, eletrodomésticos, como exemplos) e depois retorna ao gerador, completando o que se chama de circuito elétrico. O seu princípio de funcionamento consiste em utilizar a energia gerada pela reação de hidrogénio com oxigénio, tendo água como produto. O hidrogénio é alimentado no ânodo onde é decomposto por um catalisador em protões, com carga positiva, e eletrões com carga negativa. Os eletrões são injetados na corrente elétrica (a parte útil do sistema), e os protões migram através do eletrólito até ao cátodo. Aí, os protões combinam-se cataliticamente com o oxigénio vindo do ar e os eletrões retornados pela corrente elétrica.[1]

Tipos

Existem vários tipos de células de combustíveis, geralmente classificados, pela temperatura de funcionamento. [2]

  • Temperaturas abaixo de 250 ºC:
    • Membrana de troca de protões (PEM)
  • Temperaturas acima de 600 ºC:
    • Óxidos Sólidos (SO)

História

Célula de combustível utilizada na NASA.

A primeira célula de combustível foi desenvolvida no século XIX em 1838 por William Grove. [3] [4] Um esboço foi publicado em 1842 pelo mesmo cientista. [5] [6] As células de combustível só tiveram aplicações práticas a partir da Década de 1960, quando Thomas Grubb e Leonard Niedrach, da companhia General Electric, tiveram sucesso no desenvolvimento de uma célula PEM. Apesar da sua portabilidade, não era viável economicamente, dado uso de platina como catalisador. [7] A primeira célula de combustível a hidrogênio para o ramo automóvel foi desenvolvida em 1991 por Roger Billings. [8]

Ver também

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Commons Categoria no Commons

Referências

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 «A Basic Overview of Fuel Cell Technology» (em English). Smithsonian Institution. 2017. Consultado em 21 de março de 2019 
  2. ↑ Mamede dos Santos, Fernando A.; Mamede dos Santos, Fernando M. (2004). «Células de Combustível». Instituto Politécnico de Viseu. Millenium. 29: 146-156. ISSN 1647-662X. Consultado em 22 de março de 2019 
  3. ↑ «Mr. W. R. Grove on a new Voltaic Combination». The London and Edinburgh Philosophical Magazine and Journal of Science. 1838. Consultado em 2 de outubro de 2013 
  4. ↑ Grove, William Robert (1839). «On Voltaic Series and the Combination of Gases by Platinum». Philosophical Magazine and Journal of Science. XIV (86–87): 127–130. doi:10.1080/14786443908649684 
  5. ↑ Grove, William Robert (1842). «On a Gaseous Voltaic Battery». Philosophical Magazine and Journal of Science. XXI (140): 417–420. doi:10.1080/14786444208621600 
  6. ↑ Larminie, James; Dicks, Andrew. Fuel Cell Systems Explained (PDF). [S.l.: s.n.] 
  7. ↑ «Collecting the History of Proton Exchange Membrane Fuel Cells» 
  8. ↑ «Spotlight on Dr. Roger Billings». Computer Technology Review. Consultado em 21 de setembro de 2015 

Ligações externas

Predefinição:Célula electroquímica

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