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Desenvolvimento de sistemas para produção de hidrogênio e para geração e utilização de energia eletro-química

Resumo

O objetivo geral do presente projeto e o desenvolvimento parcial dos varies componentes das plantas de células a combustível de eletrólito polimérico (PEFC) completas, que em uma etapa seguinte deverão ser integrados para o desenvolvimento de protótipos de plantas operacionais. Estes objetivos podem ser agrupados em quatro linhas principais de atividades: (l) Desenvolvimento, caracterização e testes de catalisadores para reforma de alcoóis e purificação do hidrogênio produzido, com acoplamento de um reator a uma célula PEFC unitária de 5 cm2; (2) Aumento de escala do processo de preparação de eletrocatalisadores para células a combustível, focando em particular o método do acido fórmico. Inclui-se também neste grupo o desenvolvimento de Membranas/Eletrólito com vistas à produção de materiais substitutos ao Nafion, sistemas alcalinos, sistemas para alta temperatura. Ambos os materiais serão caracterizados e testados em eletrodos de camada fina porosa em células unitárias para avaliação do desempenho, estabilidade, homogeneidade, permeabilidade aos subprodutos do processo de reforma. (3) Aumento de escala do empacotamento membrana&eletrodos (MEA) de 5 para 200 cm2'. Isto inclui os testes em célula unitária, desenho dos distribuidores de gases e caracterização do balance de calor. Os testes também visam caracterizar o desempenho, estabilidade, homogeneidade, distribuição de corrente e temperatura dos MEA produzidos. Também serão feitas avaliações dos efeitos da contaminação por CO em eletrodos com escala expandida e dos efeitos das condições operacionais - como a temperatura da célula e umidificadores e a pressão dos gases - sobre o desempenho do sistema; (4) Pesquisa e desenvolvimento de multicélulas, Isto inclui o desenvolvimento de multicélulas (quatro a dez células conectadas em série). Modelagem e experimentação dos fenômenos associados ao transporte de massa e ao gerenciamento de calor. Fabricação dos sistemas periféricos de controle da unidade e do condicionamento da corrente, com vistas a geração de corrente alternada. (AU)

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