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.