A eletrificação do setor de transportes, um dos maiores consumidores de energia do mundo, é fundamental para a futura resiliência energética e ambiental.
A eletrificação deste setor exigirá células de combustível de alta potência (isoladas ou em conjunto com baterias) para facilitar a transição para o uso da eletricidade nos carros e camiões a barcos e aviões.
![]() |
Imagem//McKelvey School of Engineering / WUST |
As células de combustível líquido são uma alternativa atraente às células de combustível de hidrogénio tradicionais porque eliminam a necessidade de transportar e armazenar hidrogénio. Eles podem ajudar a alimentar veículos subaquáticos não tripulados, drones e, eventualmente, aeronaves elétricas, tudo a um custo significativamente menor. Essas células de combustível também poderiam servir para aumentar a autonomia dos atuais veículos elétricos movidos a bateria.
Agora, engenheiros da McKelvey School of Engineering da Universidade de Washington, em St. Louis, desenvolveram células a combustível de boro-hidreto direto (DBFC) de alta potência que operam com o dobro da tensão das células a combustível de hidrogênio convencionais.
A equipe de pesquisa, liderada por Vijay Ramani , Professor Distinto da Universidade Roma B. e Raymond H. Wittcoff, foi pioneira a identificar uma faixa ideal de taxas de fluxo, arquiteturas de campo de fluxo e tempos de residência que permitam uma operação de alta potência. Essa abordagem aborda os principais desafios dos DBFCs, ou seja, a distribuição adequada de combustíveis e oxidantes e a mitigação de reações parasitárias.
É importante ressaltar que a equipe demonstrou uma tensão operacional de célula única de 1,4 ou superior, o dobro da obtida em células a combustível de hidrogénio convencionais, com potências de pico próximas de 1 watt / cm 2 . Dobrar a tensão permitiria um projeto de célula de combustível menor, mais leve e mais eficiente, o que se traduz em vantagens gravimétricas e volumétricas significativas ao montar várias células numa pilha para uso comercial. Sua abordagem é aplicável a outras classes de células de combustível líquido.
"A abordagem de engenharia de transporte de reagentes fornece uma maneira fácil e elegante de aumentar significativamente o desempenho dessas células de combustível enquanto ainda usa componentes existentes", disse Ramani. "Seguindo as nossas diretrizes, mesmo as células de combustível líquidas implantadas comercialmente atualmente podem obter ganhos de desempenho."
A chave para melhorar qualquer tecnologia de célula de combustível existente é reduzir ou eliminar reações colaterais. A maioria dos esforços para atingir esse objetivo envolve o desenvolvimento de novos catalisadores que enfrentam obstáculos significativos em termos de adoção e implantação em campo.
![]() |
Imagem//(dr) Zhongyang Wang |
Cientistas russos transformam resíduos radioativos em recursos valiosos
"Os fabricantes de células de combustível geralmente são relutantes em gastar dinheiro ou esforços para adotar um novo material", disse Shrihari Sankarasubramanian, um cientista da equipe de Ramani. "Mas alcançar o mesmo ou melhor aprimoramento com o hardware e os componentes existentes muda completamente o sentido."
"As bolhas de hidrogénio formadas na superfície do catalisador são um problema para as células a combustível diretas de boro-hidreto de sódio e podem ser minimizadas pelo design racional do campo de fluxo", disse Zhongyang Wang, ex-membro do laboratório de Ramani que ganhou sua Doutorado pela WashU em 2019 e agora está na Pritzker School of Molecular Engineering da Universidade de Chicago. "Com o desenvolvimento dessa abordagem de transporte de reagentes, estamos no caminho do aumento e implantação".
Engenheiros criam um sistema que fornece eletricidade sem fio para objetos em movimento
Referencia//TheSource
Sem comentários:
Enviar um comentário
Deixe aqui os seus comentários