Quais são os diferentes tipos de células de combustível?
células de combustível convertem energia química em eletricidade. Eles são semelhantes às baterias em função, exceto que os reagentes químicos em uma célula de combustível podem ser reabastecidos quando acabarem. Uma célula de combustível é tipicamente caracterizada pelo tipo de eletrólito usado, sua temperatura operacional e suas possíveis aplicações. A maioria das pesquisas sobre células de combustível foi centrada em aplicações de automóveis, embora também estejam sendo pesquisadas para exploração espacial.
Uma característica importante de uma célula de combustível é o tipo de eletrólito usado. Um eletrólito em uma célula de combustível conecta o combustível e oxidante eletricamente, mantendo -os fisicamente separados. Os eletrólitos usados na tecnologia de células de combustível podem ser líquidos ou sólidos, levando a diferentes vantagens e desafios do projeto.
Uma maneira útil de classificar células de combustível é por sua temperatura de trabalho. Muitos projetos, como a célula de combustível de óxido sólido, requerem altas temperaturas operacionais para obter alta eficiência energética. Reações emEssas altas temperaturas geralmente podem converter mais energia química interna em eletricidade, em vez de perder muita energia através do calor residual. As células de combustível com temperaturas operacionais mais baixas, por outro lado, são tipicamente mais portáteis. As células de combustível membro da troca de polímeros (PEMFCs) estão sendo estudados para sua aplicação promissora no transporte.
PEMFCs podem atingir uma eficiência relativamente alta enquanto operam a uma temperatura menor que 212 graus Fahrenheit (100 graus Celsius). Uma temperatura operacional tão baixa permite que a célula de combustível inicie rapidamente. Esse tipo de célula de combustível também usa um filme de plástico sólido como eletrólito, o que torna a vedação da célula de combustível mais simples do que para outros tipos de eletrólitos. Essa combinação de recursos fez do PEMFC um candidato ideal para a substituição de motores de combustão de automóveis.
Alguns especularam que as células de combustível acabarão repandoOs sistemas de transporte à base de gasolina CE. Uma economia baseada no hidrogênio, e não no petróleo, poderia desfrutar de várias vantagens importantes. Primeiro, as emissões de veículos seriam limitadas ao vapor de água, o que não representa uma ameaça ambiental óbvia. Segundo, os veículos alimentados pelo hidrogênio podem eventualmente ser mais poderosos por unidade de massa de combustível. Por fim, o suprimento de hidrogênio poderia ser um recurso renovável, diferentemente dos combustíveis fósseis, que não são renováveis.
células de combustível alcalino são o tipo usado na exploração espacial, incluindo os voos espaciais da Apollo para a lua. Eles combinam hidrogênio e oxigênio para gerar eletricidade, liberando calor e água no processo. Uma solução alcalina aquosa é usada como eletrólito nesse tipo de célula de combustível. As células de combustível alcalino desfrutam de um alto nível de desenvolvimento de tecnologia e podem ter uma eficiência elétrica de até 60%. O custo dessas células de combustível, no entanto, impediu sua adoção generalizada em aplicações terrestres.