Célula de combustível

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Automóveis da Toyota com célula de combustível.

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[editar | editar código-fonte]

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[editar | editar código-fonte]

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

  • Temperaturas abaixo de 250 ºC:
    • Alcalinas (A)
    • Ácido fosfórico (PA)
    • Membrana de troca de protões (PEM)
  • Temperaturas acima de 600 ºC:
    • Carbonatos Fundidos (MC)
    • Óxidos Sólidos (SO)


História[editar | editar código-fonte]

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 hidrogénio para o ramo automóvel foi desenvolvida em 1991 por Roger Billings. [8]

Ver também[editar | editar código-fonte]

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Referências

  1. a b c «A Basic Overview of Fuel Cell Technology» (em inglês). 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 October 2013  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  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[editar | editar código-fonte]