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O Dispositivo Que Pode Usar 11 Combustíveis

O Dispositivo Que Pode Usar 11 Combustíveis

O artigo desta semana sobre DICA e/ou CURIOSIDADE, na verdade neste caso sobre curiosidade, não podia ser diferente, em função da crise dos combustíveis que permeia a vida da grande maioria dos brasileiros nos últimos dias. O assunto do texto está longe de resolver os problemas que precisamos neste momento, mas será a tendência dos veículos no futuro, talvez até mais cedo do que a maioria de nós imaginamos.

Para quem ainda não ouviu falar, as chamadas Células a Combustível (do inglês, Fuel Cells) estão evoluindo cada vez mais e sendo otimizadas para se adaptarem ao máximo com os combustíveis que temos à disposição no mundo e não somente ao hidrogênio, como sempre foram concebidas. Nesse contexto, é interessante entender um pouco como esses dispositivos agora estão relacionados com os combustíveis.

Conheça a célula a combustível protônica cerâmica

As células a combustível, que geram eletricidade diretamente, sem combustão, são tecnologias promissoras, mas têm andado de lado nos últimos anos devido a uma série de entraves. Existem vários tipos dessas células, consumindo os mais diversos tipos de combustíveis. A ciência já provou que as mais promissoras são alimentadas com hidrogênio, que só liberam água como resíduo.

Entretanto, principalmente por questões técnicas e econômicas, várias células a combustível estão sendo otimizadas para serem flex, podendo trabalhar com vários combustíveis.

Uma equipe da Escola de Minas do Colorado, nos EUA, está chamando agora a atenção para uma tecnologia menos conhecida: uma célula a combustível protônica cerâmica, que levou a capacidade flex ao extremo.

O professor e pesquisador Chuancheng Duan, juntamente com seus colegas, demonstraram que essa classe relativamente nova de células a combustível apresenta tanto a durabilidade de longo prazo quanto a flexibilidade de combustível necessárias para se tornar uma alternativa comercial viável.

O dispositivo flex pode usar 11 combustíveis diferentes

A equipe testou sua célula cerâmica (constituída de materiais cerâmicos avançados) usando 11 combustíveis diferentes, sendo: hidrogênio, metano, gás natural doméstico (com e sem sulfeto de hidrogênio), propano, n-butano, i-butano, iso-octano, metanol, etanol e amônia. Todos apresentaram rendimento excelente e a célula suportou milhares de horas de operação! Segundo o professor Ryan O’Hayre:

As células a combustível de cerâmica protônicas são muito flexíveis em temos de combustível. Podemos alimentá-las com todos os tipos de combustíveis do mundo real e produzir eletricidade.

Isso é muito diferente de outras células a combustível que funcionam apenas com hidrogênio como elemento combustível. Algumas células a combustível de óxido sólido de alta temperatura também funcionam com outros combustíveis, mas são muito “exigentes”, pois se você as alimenta com outros combustíveis além do hidrogênio, ficam suscetíveis à contaminação e degradação e seu desempenho cai rapidamente com o tempo. Este novo tipo de células a combustível não enfrenta esses problemas com testes de longo prazo.

Sobre protótipos comerciais

As células a combustível flex são interessantes porque hoje não se consegue comprar hidrogênio facilmente e o gás encontrado ainda é fabricado a partir de combustíveis fósseis. O etanol ou propano, por exemplo, são combustíveis prontamente disponíveis e poder escolher entre 11 opções é um grande facilitador.

Os testes duraram cerca de 10 vezes mais do que os anteriores e envolveram 10 dispositivos operando simultaneamente, permitindo testar os combustíveis durante milhares de horas. O professor Duan destaca:

O teste mais longo durou 8.000 horas, o que é quase um ano inteiro. A taxa de degradação da maioria das células a combustível foi menor do que 3% por 1.000 horas, o que atende às exigências comerciais.

Uma empresa privada, a Fuel Cell Energy, já se interessou pela tecnologia e irá trabalhar com a equipe para construir protótipos em escala comercial para novos testes de eficiência e durabilidade.

Deseja saber um pouco mais das Células a Combustível e também de como o Hidrogênio é utilizado em seu funcionamento? Então confira a série de 3 artigos que publiquei sobre o tema “A Tecnologia Do Hidrogênio E A Geração De Energia Elétrica De Forma Sustentável”: Parte 1, Parte 2 e Final.

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Bibliografia: Highly durable, coking and sulfur tolerant, fuel-flexible protonic ceramic fuel cells. Chuancheng Duan, Robert J. Kee, Huayang Zhu, Canan Karakaya, Yachao Chen, Sandrine Ricote, Angelique Jarry, Ethan J. Crumlin, David Hook, Robert Braun, Neal P. Sullivan, Ryan O’Hayre. vol.: 557, pg. 217-222, Nature, 2018.

DOI: 10.1038/s41586-018-0082-6

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Reinaldo Vargas

É Idealizador e Autor do UniversoNERD.Net. Gamer desde o Atari 2600, Streamer, Blogueiro e Professor Universitário de profissão e paixão. Sempre informado sobre games, tecnologia, ciência e ensino. Um Xbox Gamer, Insider e Preview, adora a Bethesda e a Rock Star e ama produzir conteúdo. Gamertag: reavargas