| Processo: | 15/20434-0 |
| Modalidade de apoio: | Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional |
| Data de Início da vigência: | 16 de janeiro de 2016 |
| Data de Término da vigência: | 02 de maio de 2016 |
| Área do conhecimento: | Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos |
| Pesquisador responsável: | Fabio Coral Fonseca |
| Beneficiário: | Fabio Coral Fonseca |
| Pesquisador visitante: | Debora Marani |
| Instituição do Pesquisador Visitante: | Technical University of Denmark (DTU) , Dinamarca |
| Instituição Sede: | Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). São Paulo , SP, Brasil |
| Município da Instituição Sede: | São Paulo |
| Assunto(s): | Materiais cerâmicos Tintas para impressão Células a combustível de óxidos sólidos Eletrodos Impressão Intercâmbio de pesquisadores |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | células a combustível de óxidos sólidos | células de eletrólise de óxidos sólidos | deposição de camadas finas | eletrodos | Cerâmicos |
Resumo
O hidrogênio e as células a combustível são soluções importantes para garantir as crescentes demandas por energia limpa e eficiente. A importância destes dispositivos tem crescido em um cenário em que o armazenamento eficiente de energia é demandado pelas tecnologias de geração renováveis intermitentes (solar e eólica). De fato, as células a combustível foram recentemente consideradas como tecnologias promissoras para combinar geração e armazenamento para se garantir as redes elétricas em que tecnologias renováveis são adotadas (veja, por favor, Nature 23 Setemb. 2015, pg. 447). Assim, as tecnologias avançadas de células a combustível avançam para múltiplas funcionalidades para gerar energia elétrica, fazer a eletrólise da água para armazenamento de hidrogênio e para a conversão eletroquímica de gás natural em combustíveis líquidos, como o metanol. Neste cenário, as células a combustível/eletrolisadores de óxidos sólidos (SOFC/SOEC) devem ocupar espaço de destaque. Os mais novos desenvolvimentos no campo requerem a adoção de técnicas inovadoras de microfabricação que permitam a manufatura eficiente e de baixo custo destes dispositivos. Entre os métodos estudados, a impressão por jato de tinta tem grande potencial pela simplicidade, baixo custo, flexibilidade para a fabricação camada-a-camada de materiais funcionais. A pesquisa proposta é dedicada ao desenvolvimento de nanotintas cerâmicas para a fabricação de componentes ultra finos para SOFC e SOECs. Estes dispositivos requerem camadas funcionais com microestrutura controlada e espessura de poucos microns. Novos protocolos serão desenvolvidos para preparação e otimização de tintas contendo nanoestruturas como as nanofolhas. Materiais de interesse no campo de conversão de energia e armazenamento serão selecionados e usados nas formulações de nanotintas, como, por exemplo, as cerâmicas à base de céria. O objetivo final é usar a impressão a jato de tinta para produzir camadas funcionais, como eletrólitos e barreiras de difusão, para células de óxido sólido de alto desempenho. Adicionalmente, serão promovidos cursos e treinamento sobre a preparação de tintas e de camadas para estudantes e pesquisadores das intuições que fazem parte desta proposta: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - Universidade de São Paulo (IPEN-USP), Universidade Federal do ABC (UFABC), e Instituto de Química - Universidade Estadual Paulista (IQUNESP) (Campus de Araraquara). (AU)
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