Células a combustível de óxido sólido (SOFC) produzem energia elétrica em elevadas temperaturas e, devido a isto, não necessitam da utilização de metais nobres para a promoção das reações eletródica e m seus eletrodos. Entretanto, independentemente deste fato, quando biocombustíveis são utilizados diretamente há a formação de carbono nos eletrodos, o que pr omove a rápida degradação do dispositivo. Neste trabalho são preparados e estudados catalisadores anódicos baseados em níquel e num segundo metal para utilização como pré-camada anódica em células a combustível SOFC operando a 800 °C visando-se mitigar os efeito s da formação de carbono, aumentar o desempenho e prolongar a vida útil do dispo sitivo em operação com biocombustíveis, especialmente o etanol. Foram estudados os metais Co, Cu, Ru, Pd, Rh, e Ba. Os materiais foram caracterizados fisicamente para se estabelecer as suas estruturas cristalográficas bem como composição e morfo logia. Estudou-se também o desempenho eletroquímico a través do levantamento de cu rvas de polarização em estado estacioná rio, espectroscopia de impedânci a eletroquímica e cronoamperometria. Por fim, utilizou-se a técnica de espectrome tria de massas para identificação de produtos reaci onais. Da maneira como utilizadas, as camadas pré-anódicas atuaram como um filtro catalítico, promovendo reações de reforma e entregando ao ânodo um combustível com menor teor carbonáceo. Desta maneira todos os materiais mostraram-se em certa extensão capazes de promover a operação de células SOFC com etanol. Observou-se também atividade catalí tica para outros combustíveis, sendo possível até mesmo a operação com metano e propano. Para fins deste estudo, o material que demonstrou melhor comportamen to ante a operação com etanol tratou-se do NiRu, sendo alcançadas densidades de po tência próximas a 0,9 W cm-2 a 500 mV. Em teste de durabilidade observou-se que a célula co ntendo este material operou por 150 h ininterruptas, ante 15 minutos possíveis para a célula sem proteção.
Estudo da reaçao de oxidaçAo de etanol em anodos de celulas a combustivel SOFC / Guilherme Gonçalves de Aquino Saglietti. - (06/05/2019).
Estudo da reaçao de oxidaçAo de etanol em anodos de celulas a combustivel SOFC
2019
Abstract
Células a combustível de óxido sólido (SOFC) produzem energia elétrica em elevadas temperaturas e, devido a isto, não necessitam da utilização de metais nobres para a promoção das reações eletródica e m seus eletrodos. Entretanto, independentemente deste fato, quando biocombustíveis são utilizados diretamente há a formação de carbono nos eletrodos, o que pr omove a rápida degradação do dispositivo. Neste trabalho são preparados e estudados catalisadores anódicos baseados em níquel e num segundo metal para utilização como pré-camada anódica em células a combustível SOFC operando a 800 °C visando-se mitigar os efeito s da formação de carbono, aumentar o desempenho e prolongar a vida útil do dispo sitivo em operação com biocombustíveis, especialmente o etanol. Foram estudados os metais Co, Cu, Ru, Pd, Rh, e Ba. Os materiais foram caracterizados fisicamente para se estabelecer as suas estruturas cristalográficas bem como composição e morfo logia. Estudou-se também o desempenho eletroquímico a través do levantamento de cu rvas de polarização em estado estacioná rio, espectroscopia de impedânci a eletroquímica e cronoamperometria. Por fim, utilizou-se a técnica de espectrome tria de massas para identificação de produtos reaci onais. Da maneira como utilizadas, as camadas pré-anódicas atuaram como um filtro catalítico, promovendo reações de reforma e entregando ao ânodo um combustível com menor teor carbonáceo. Desta maneira todos os materiais mostraram-se em certa extensão capazes de promover a operação de células SOFC com etanol. Observou-se também atividade catalí tica para outros combustíveis, sendo possível até mesmo a operação com metano e propano. Para fins deste estudo, o material que demonstrou melhor comportamen to ante a operação com etanol tratou-se do NiRu, sendo alcançadas densidades de po tência próximas a 0,9 W cm-2 a 500 mV. Em teste de durabilidade observou-se que a célula co ntendo este material operou por 150 h ininterruptas, ante 15 minutos possíveis para a célula sem proteção.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
