Células de Combustível a Hidrogénio
Este projecto baseia-se na utilização de energias
alternativas não-poluentes
Luz Solar
Painel Fotovoltaico
Energia Eléctrica
Hidrogénio
1. Energia Solar Painel Fotovoltaico
Pu (U  I )opt


Pf
A S
I=f(U)
P=f(U)
0.20
0.70
0.18
0.60
0.16
0.50
0.14
0.12
P/W
I/A
0.40
0.10
0.30
0.08
0.06
0.20
0.04
0.10
0.02
0.00
0.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
U\V
5.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
U/V
S=59,5W/m2
Popt=0,614 W
A=9,55x10-2m2
η=0,11
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
2. Electrolizador
dVH 2
 Hu
Pu
E 
 dt
Pf
(U  I ) opt
 dVH 2 


 dt  obt .
F 
 dVH 2 


 dt  prev
 dVH 2

 dt
 dnH 2

 dt

 dnH 2 
RT
  

 prev  dt  prev p
_

 dn  
I
   e  
 prev  dt  prev e
I=y(U)
V=f(t)
1.8
80
1.6
y = 0.3406x + 0.5168
70
1.4
60
1
50
V/ml
I/A
1.2
0.8
40
0.6
30
0.4
20
0.2
10
0
0
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
0
50
100
150
t/s
U/V
_
I  1,34 A  1,34C / s
e  1,602 1019 C
R  0.08206dm3 atm m ol1 K 1
T  298,15K
p  1atm
 E  0,93
 F  1,0
200
250
3. Célula de Combustível a
Hidrogénio
(U  I ) opt
Pu
E 

dVH 2
Pf
 Hl
dt
 dVH 2 


 dt  c
F 
 dVH 2 


 dt  f
 dVH 2

 dt
 dnH 2

 dt
  dnH 2  RT
  

 c  dt  c p
_
dne  I

 

dt
e
c
I=f(U)
I/A
1.5
1
0.5
0
0
0.5
1
1.5
2
U/V
P/W
P=f(U)
0.3
0.25
0.2
0.15
0.1
0.05
0
0
0.5
1
I/A
1.5
2
V=f(t)
Volume/cm3
80
y = 0.1358x - 0.0654
60
40
20
0
-20 0
100
200
300
400
500
600
Tempo/s
_
I  0,514A  0,514C / s
e  1,602 1019 C
R  0.08206dm3 atm m ol1 K 1
T  298,15K
p  1atm
 E  0,23
 F  0,96
4. Aplicações
Aplicações dos Painéis
Fotovoltaicos
. abastecimento de energia
. sinalização marítima (bóias e faróis)
. demonstração (bombagem de água, iluminação)
. electrificação e iluminação pública
. torres de vigia florestal
. retransmissores de TV (sistemas híbridos)
. bombagem de água
. retransmissores de telemóveis
. Parquímetros
. estações de serviço
. combinação da energia fotovoltaica com as energias
eólica e diesel para fornecer electricidade a localidades
Aplicações das Células de Combustível –
Automóveis Eléctricos
•Veículos com células de combustível (fuel cells)ainda estão numa
fase de desenvolvimento pré-comercial, devendo entrar no mercado
na próxima década.
Quais as vantagens?
• Não libertam gases de estufa, nem poluentes
• Mais eficientes e menos barulhentos
• Flexibilidade de design
• Actualmente, há 3 autocarros movidos a
hidrogénio no Serviço de Transportes do
Porto - STCP.
Conclusão
Benefícios do uso de hidrogénio
•
•
•
•
•
•
•
Rendimento elevado (cerca de 90%);
Não poluentes (libertação de vapor de água e calor).
Pouco Ruidoso
Facilidade de fornecimento, em locais isolados e de armazenamento
Fonte primária económica e de fácil obtenção
Centrais de produção de energia podem ser implementadas junto dos
pontos de fornecimento, permitindo a redução dos custos de transporte e
de perdas energéticas na distribuição
Elevado potencial de desenvolvimento
Desvantagens do uso de hidrogénio
•Uso de metais nobres (ex.: platina)
•Elevado custo para desenvolvimento de um novo tipo de energia
•Pureza da matéria – prima
Células de Combustível a Hidrogénio
Artur de Araújo
Clara Borges
João Corrêa
Nuno Quintas
Teresa Ferreira
Tiago Vilaça
Com a Coordenação de...
Dr João Penedones!!
O cabecilha =)
E porque nós somos uma malta fixe...
Obrigado por tudo, por todos estes momentos inesquecíveis...
Artur
Clara
João
Nuno
Teresa
Tiago
PS: Até à tua festa de doutoramento!!!!
FIM