Filipa Pereira
Coimbra, Dezembro de 2007
Inês Bem
Fonte: faraday.fc.up.pt/escola/Apresentacoes_Finais/Apresentacao_Celulas.pdf
Células de combustível
O que é?
- célula electroquímica que converte continuamente a
energia química de um combustível (hidrogénio) e de um
oxidante (oxigénio) em energia eléctrica;
- sem combustão.
- Constituição:
• dois eléctrodos
positivo - cátodo
negativo - ânodo
• electrólito
transportar os iões produzidos no
ânodo, ou no cátodo, para o eléctrodo contrário;
• catalisador
nos eléctrodos.
acelera as reacções electroquímicas
Células de combustível
Adaptado de: http://www.marinha.pt/extra/revista/ra_mar2007/pag_10.html
Reacções
Ânodo (oxidação): H2(g)
2 H+(aq) + 2 e-
Cátodo (redução): 1/2 O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e-
H2O(g)
Células de combustível
Hvordan virker en brenselcelle?
Fonte: http://www.sparenergi.no/FC_Description.gif
Células de combustível
Aplicações
- centrais eléctricas
Fontes: http://cars.ign.com/articles/735/735917p1.html
http://blog.wired.com/defense/2007/03/engineers_have_.html
http://ciberia.aeiou.pt/gen.pl?p=stories&op=view&fokey=id.stories/3071
http://celulasdecombustivel.planetaclix.pt/imageestacionario1.html
http://www.ottmarliebert.com/blog/archive/2005_03_01_archive.html
http://www.terradaily.com/reports/Japan_Developing_First_Fuel_Cell_Powered_Train.html
- veículos eléctricos motorizados
Células de combustível
- equipamentos eléctricos portáteis
Fontes: http://xataka.com/tag/cell
http://www.slashphone.com/111/2695.html
http://www.treehugger.com/files/2006/01/panasonics_new.php
http://gizmodo.com/gadgets/laptops/samsung-fuel-cell-to-power-laptop-for-8-hours-a-pop-224446.php
Células de combustível
E o Hidrogénio??
- Não é uma fonte primária de energia
extraído a partir
de outras fontes de energia.
Obtido a partir de....
Combustíveis fósseis
Electrólise da água
Ânodo
Fontes: http://www.institutoaqualung.com.br/info_desafios42.html
http://solarkismet.wordpress.com/2006/01/10/coal-legacy/
Cátodo
Adaptado: http://www.snds.com/ssi/ssi/Applications/EChem/Background/waterelec.html
Células de combustível
oxigénio
oxigénio
H
painel solar
2
electricidade
água
electrólise
célula de combustível
Adaptado de: http://www.progress-energy.com/environment/ras/fuelcell.jpg
Células de combustível
Vantagens
- pode converter mais do que 90% da energia contida num combustível em
energia eléctrica e calor;
- centrais de produção de energia através de células de combustível podem
ser implementadas junto dos pontos de fornecimento
redução dos custos
de transporte e de perdas energéticas;
- substituição das centrais termoeléctricas que produzem electricidade a
partir de combustíveis fósseis por células de combustível melhorará a
qualidade do ar e reduzirá o consumo de água;
- eliminação de muitas fontes de ruídos associadas aos
convencionais de produção de energia por intermédio do vapor;
- tecnologia com interesse recente
sistemas
elevado potencial de desenvolvimento.
Células de combustível
Desvantagens
-utilização de platina
- elevado custo
metal caro e raro;
relativamente às fontes de energia convencionais;
-hidrogénio de elevada pureza
para não contaminar o catalisador;
-problemas e custos associados ao transporte e distribuição de novos
combustíveis (H2);
-interesses económicos associados às indústrias de combustíveis fósseis e
aos países industrializados;
- tecnologia com interesse recente
poucos fornecedores
Células de combustível
Curiosidades
- a primeira célula de combustível foi desenvolvida no século XIX por Sir
William Grove (1843)
- só em 1960 passaram a ser usadas no programa espacial americano para
produzir electricidade e água potável
hidrogénio e oxigénio
fornecidos de tanques da aeronave
Fontes: http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Fuel_cell_NASA_p48600ac.jpg
http://www.nrel.gov/hydrogen/photos.html?print
http://www.sentandoapua.com.br/astronomia/d04.html
Células de combustível
Adaptado de: http://www.bluestatemedia.com/shirt_images/use_solar_red.gif
http://express.howstuffworks.com/gif/oil-on-water.jpg
Filipa Pereira
Coimbra, Dezembro de 2007
Inês Bem
Fonte: faraday.fc.up.pt/escola/Apresentacoes_Finais/Apresentacao_Celulas.pdf
Células de combustível
O que é?
- célula electroquímica que converte continuamente a
energia química de um combustível (hidrogénio) e de um
oxidante (oxigénio) em energia eléctrica;
- sem combustão.
- Constituição:
• dois eléctrodos
positivo - cátodo
negativo - ânodo
• electrólito
transportar os iões produzidos no
ânodo, ou no cátodo, para o eléctrodo contrário;
• catalisador
nos eléctrodos.
acelera as reacções electroquímicas
Células de combustível
Adaptado de: http://www.marinha.pt/extra/revista/ra_mar2007/pag_10.html
Reacções
Ânodo (oxidação): H2(g)
2 H+(aq) + 2 e-
Cátodo (redução): 1/2 O2(g) + 2 H+(aq) + 2 e-
H2O(g)
Células de combustível
Hvordan virker en brenselcelle?
Fonte: http://www.sparenergi.no/FC_Description.gif
Células de combustível
Aplicações
- centrais eléctricas
Fontes: http://cars.ign.com/articles/735/735917p1.html
http://blog.wired.com/defense/2007/03/engineers_have_.html
http://ciberia.aeiou.pt/gen.pl?p=stories&op=view&fokey=id.stories/3071
http://celulasdecombustivel.planetaclix.pt/imageestacionario1.html
http://www.ottmarliebert.com/blog/archive/2005_03_01_archive.html
http://www.terradaily.com/reports/Japan_Developing_First_Fuel_Cell_Powered_Train.html
- veículos eléctricos motorizados
Células de combustível
- equipamentos eléctricos portáteis
Fontes: http://xataka.com/tag/cell
http://www.slashphone.com/111/2695.html
http://www.treehugger.com/files/2006/01/panasonics_new.php
http://gizmodo.com/gadgets/laptops/samsung-fuel-cell-to-power-laptop-for-8-hours-a-pop-224446.php
Células de combustível
E o Hidrogénio??
- Não é uma fonte primária de energia
extraído a partir
de outras fontes de energia.
Obtido a partir de....
Combustíveis fósseis
Electrólise da água
Ânodo
Fontes: http://www.institutoaqualung.com.br/info_desafios42.html
http://solarkismet.wordpress.com/2006/01/10/coal-legacy/
Cátodo
Adaptado: http://www.snds.com/ssi/ssi/Applications/EChem/Background/waterelec.html
Células de combustível
oxigénio
oxigénio
H
painel solar
2
electricidade
água
electrólise
célula de combustível
Adaptado de: http://www.progress-energy.com/environment/ras/fuelcell.jpg
Células de combustível
Vantagens
- pode converter mais do que 90% da energia contida num combustível em
energia eléctrica e calor;
- centrais de produção de energia através de células de combustível podem
ser implementadas junto dos pontos de fornecimento
redução dos custos
de transporte e de perdas energéticas;
- substituição das centrais termoeléctricas que produzem electricidade a
partir de combustíveis fósseis por células de combustível melhorará a
qualidade do ar e reduzirá o consumo de água;
- eliminação de muitas fontes de ruídos associadas aos
convencionais de produção de energia por intermédio do vapor;
- tecnologia com interesse recente
sistemas
elevado potencial de desenvolvimento.
Células de combustível
Desvantagens
-utilização de platina
- elevado custo
metal caro e raro;
relativamente às fontes de energia convencionais;
-hidrogénio de elevada pureza
para não contaminar o catalisador;
-problemas e custos associados ao transporte e distribuição de novos
combustíveis (H2);
-interesses económicos associados às indústrias de combustíveis fósseis e
aos países industrializados;
- tecnologia com interesse recente
poucos fornecedores
Células de combustível
Curiosidades
- a primeira célula de combustível foi desenvolvida no século XIX por Sir
William Grove (1843)
- só em 1960 passaram a ser usadas no programa espacial americano para
produzir electricidade e água potável
hidrogénio e oxigénio
fornecidos de tanques da aeronave
Fontes: http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Fuel_cell_NASA_p48600ac.jpg
http://www.nrel.gov/hydrogen/photos.html?print
http://www.sentandoapua.com.br/astronomia/d04.html
Células de combustível
Adaptado de: http://www.bluestatemedia.com/shirt_images/use_solar_red.gif
http://express.howstuffworks.com/gif/oil-on-water.jpg