Trabalho de Fisico-Quimica - 3º TIS

CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL

TRABALHO REALIZADO POR: DAVID DAVIES, MIGUEL ZENÁRIO, HUGO MARQUES, SIMÃO SILVA, MARTIM BERNADINO, RAFAEL MATOS

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ÍNDICE

Composição da Célula

Video

O que são?

Como Funciona?

Tipos de células

Vantagens/Desvantagens

Exemplos

Introdução

Neste trabalho que nos foi pedido realizar, apresentar as Células de Commbustível, isto inlcui explicando o que são, a composição delas e as suas utlizações, tambem vamos mostrar um pequeno video que dá um breve resume das células de combustível

Video

O QUE sÃO Células de combustível

A célula de combustível é uma célula elétroquímica que converte hidrogénio e oxigénio em eletricidade através de uma reação química. Tál como qualquer célula eletroquímica(célula capaz de gerar energia elétrica a partir de reação química), ele possui dois elétrodos e um eletrólito.

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Composição da Célula

Uma célula de combustível converte energia química em elétrica usando hidrogénio e oxigénio. A sua composição básica inclui: Ânodo: Oxida o hidrogénio, libertando protões e electrões. Cátodo: Reduz o oxigénio, combinando-o com protões e electrões para formar água.

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Composição da Célula

Membrana de troca protônica: Permite a passagem de protões, bloqueando electrões. Catalisadores: Facilitam as reações químicas. Coletores de corrente: Capturam a eletricidade gerada. O resultado é energia elétrica e água como subproduto, tornando as células de combustível uma opção limpa e eficiente.

Como funcionam as células de combustivel

Oxidação no Ânodo: O hidrogénio é introduzido no ânodo, onde é dividido em protões e electrões. Os electrões são forçados a seguir um circuito externo, gerando eletricidade. Movimento dos Protões: Os protões atravessam a membrana de troca protónica, que permite apenas a passagem destes. Redução no Cátodo: No cátodo, o oxigénio é introduzido. Ele combina-se com os protões que atravessaram a membrana e os electrões que vieram do circuito, formando água. Subproduto: O único subproduto do processo é água, tornando a célula de combustível uma fonte de energia limpa.

Vantagens e desvantagens das células de combustivel

VANTAGENS

DESVANTAGENS

• Elevada eficiência;
• Não apresenta poluição;
• Co-geração de Calor;
• Maior Fiabilidade;
• Benefícios Ambientais;
• Emissões Reduzidas;
• Redução de Ruído;
• Versatilidade de Combustíveis;

• Custo Elevado;
• Produção de Hidrogênio;
• Armazenamento e Transporte;
• Eficiência Geral;
• Sensibilidade à Temperatura;
• Durabilidade;
• Emissões Indiretas;
• Competição com Outras Tecnologias.

TIPOS DE CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL

CÉLULAS DE COMBUSTIVEL DE MEMBRANA DE TROCA DE PROTÕES

• Eletrolito: Membrana de polímero, geralmente Nafion;
• Combustível: Hidrogénio;
• Temperatura de operação: Baixa (cerca de 80°C);
• Aplicações: Veículos a hidrogénio, sistemas portáteis, fontes de energia para dispositivos móveis.

CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL ALCALINAS(AFC)

• Eletrolito: Solução alcalina (hidróxido de potássio, KOH);
• Combustível: Hidrogénio;
• Temperatura de operação: Média (cerca de 100-250°C);
• Aplicações: Programas espaciais (NASA), energia estacionária.

CÉLULAS DE COMBUSTÍVEL DE ÁCIDO FOSFÓRICO(PACF)

• Eletrolito: Ácido fosfórico (H₃PO₄);
• Temperatura de funcionamento: Moderada (150–200 °C);
• Combustível: Hidrogénio;
• Aplicações: Geração de energia em instalações comerciais e industriais, cogeração.

EXEMPLOS

Celulas de combustivel são usadas em veiculos elétricos e hibridos, geração estacionária em indústrias e residências, e geração portátil como potência para telefones.

CONCLUSÃO

Podemos concluir que este trabalho não só nos explica o que são células de combustível, mas a diversas formas onde é aplicada/usada, exemplos de onde são encontradas células de combustível, vantagens dela e os vários tipos.

FIM

Por Exemplo

Esta célula é utilizada em veículos elétricos e híbridos, na geração estacionária(objeto fixo) em indústrias e residências, e na geração portátil(objeto móvel) como potência para telemóveis e computadores portáteis.

O que é eletrólito?

Os eletrólitos sao uma substância que, por disolução, aumenta a condutibilidade elétrica do solvente.