Desenvolvimento e aplicação de catalisadores Ni-M (m = Cu, Fe ou Mo) para confecção de ânodos de células a combustível do tipo SOFC alimentadas com etanol

Resumo

Um dos grandes desafios tecnológicos atuais refere-se ao desenvolvimento de novas fontes de geração de energia elétrica. As células a combustível destacam-se como umas das alternativas que vêm ganhando atenção nos últimos anos, pois são sistemas que apresentam alta eficiência e baixa produção de poluentes ambientais. Em particular, células a combustível de óxido sólido (SOFC) possuem como principais vantagens promover a reforma interna do combustível utilizado, alta eficiência para conversão de energia e não necessitam utilização de metais nobres. O principal desafio das SOFCs alimentadas com biocombustíveis deve-se à deposição de carbono sobre o ânodo, proveniente da oxidação do biocombustível, que provoca envenenamento e causa a total degradação do desempenho da SOFC. Para superar este desafio, neste projeto é proposta a preparação e caracterização físico-química de diversos catalisadores bimetálicos, do tipo Ni-M (sendo M = Cu, Fe ou Mo). A atividade catalítica perante a reforma do etanol destes catalisadores será investigada através de experimentos de reforma a vapor de etanol (RVE) em leito fixo, visando o estudo dos principais produtos formado por medidas cromatografia líquida e gasosa e espectrometria de massas, bem como a eventual deposição de carbono sobre os catalisadores estudados por medidas ex-situ de microscopia eletrônica de varredura e de transmissão e espectrometria de energia dispersiva de raios x. A partir da escolha dos catalisadores mais promissores, serão realizados estudos eletroquímicos (curvas de polarização e medidas de impedância) destes materiais aplicados diretamente em uma célula unitária de SOFC alimentada com etanol, monitorando-se ao final dos experimentos a possível formação de carbono no ânodo. (AU)