07 Dezembro, 2022

Célula de combustível

Uma pilha de combustível é um dispositivo electroquímico utilizado para transformar directamente energia química em energia eléctrica. Utiliza um combustível e um comburente para produzir água, electricidade e calor.

o que é uma pilha de combustível num veículo?

A pilha de combust√≠vel √© um dispositivo electroqu√≠mico no qual o hidrog√©nio e o oxig√©nio reagem para gerar electricidade. √Č semelhante a uma bateria el√©ctrica convencional, mas a subst√Ęncia que funciona como √Ęnodo e c√°todo n√£o est√° localizada no interior da bateria, mas √© alimentada a partir do exterior.

como é que as pilhas de combustível geram electricidade?

O processo come√ßa quando o g√°s hidrog√©nio se dissocia para dar origem a dois √°tomos de hidrog√©nio. Estes √°tomos cedem o seu √ļnico electr√£o e o prot√£o passa atrav√©s de uma membrana de pol√≠mero poroso. O hidrog√©nio reage com o oxig√©nio e essa energia √© utilizada para accionar o ve√≠culo.

como funciona um carro a hidrogénio?

Num carro a pilha de combustível, a electricidade é gerada à medida que o carro precisa dela. Em vez de armazenar a energia em bateriasem vez de armazenar a energia em baterias, utiliza uma célula de combustível. Nos automóveis a hidrogénio, o hidrogénio é processado para produzir electricidade a pedido.

O hidrogénio pressurizado é armazenado e canalizado para a célula de combustível, onde é adicionado oxigénio do ar ambiente para produzir electricidade e água.

A electricidade gerada na c√©lula de combust√≠vel √© introduzida numa bateria, que √© respons√°vel pela distribui√ß√£o da energia ao motor el√©ctrico do autom√≥vel. 

A electricidade excedente armazenada na bateria e a energia recuperada através da travagem regenerativa são armazenadas na bateria, permitindo que os motores a pilha de combustível funcionem mesmo sem utilizar hidrogénio.

Vantagens das pilhas de combustível

As vantagens gerais das pilhas de combustível são as seguintes

  • Bom desempenho com margem para melhorias.
  • O seu bom desempenho permite adequar a produ√ß√£o √† procura.
  • S√£o sistemas com uma in√©rcia muito baixa e podem seguir instantaneamente a curva da procura.
  • S√£o de natureza modular, o que significa maior fiabilidade e custos reduzidos. As instala√ß√Ķes podem ser constru√≠das num curto espa√ßo de tempo e podem ser melhoradas ou reduzidas sem alterar a sua concep√ß√£o.
  • As c√©lulas de combust√≠vel s√£o silenciosas, sem vibra√ß√Ķes e requerem pouca manuten√ß√£o.
  • N√£o queimam o combust√≠vel numa chama como um motor de combust√£o interna.
  • N√£o produzem part√≠culas ou poluentes atmosf√©ricos e os consequentes riscos para a sa√ļde.

Tipos de baterias de combustível

Estes s√£o os principais tipos de pilhas:

  • Alcalinas (AFC)
  • √Ācido fosf√≥rico (PAFC)
  • Membrana de permuta de prot√Ķes (PEM)
  • Carbonato fundido (MCFC)
  • √ďxido s√≥lido (SOFC)

As baterias alcalinas, de √°cido fosf√≥rico e de membrana de permuta de prot√Ķes s√£o classificadas como c√©lulas de combust√≠vel de baixa temperatura.

As baterias de carbonato fundido e de √≥xido s√≥lido s√£o classificadas como c√©lulas de combust√≠vel de alta temperatura e podem funcionar tanto com hidrog√©nio como com hidrocarbonetos. 

Cada bateria, independentemente do tipo, produz apenas uma pequena quantidade de energia; para atingir a escala de kW, as baterias têm de ser ligadas entre si para formar uma pilha de células de combustível.

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