Materiais inteligentes para células eletroquímicas que operam em altas temperaturas

• Processo: 18/02172-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Data de Início da vigência: 10 de julho de 2018
• Data de Término da vigência: 09 de setembro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Edson Antonio Ticianelli
• Beneficiário: Edson Antonio Ticianelli
• Pesquisador visitante: Massimiliano Lo Faro
• Instituição do Pesquisador Visitante: Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), Itália
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
• Assunto(s): Eletroquímica Oxidação Etanol Intercâmbio de pesquisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Célula a combustivel de óxido sólito | Eletrolisador de óxido sólido | oxidação de etanol | Redução de CO2 | Eletroquímica

Resumo

Esta proposta relaciona-se ao desenvolvimento de novos eletrocatalisadores de metais não nobres para células eletroquímicas com eletrólito de óxidos sólidos. Os materiais sugeridos são baseados em cerâmicas (ligas de Ni combinadas com ceria dopada) ou perovskitas (baseadas em Co ou Fe) dopadas com Ni, que serão utilizadas como camadas funcionais para o eletrodo de combustível de Célula a Combustível de Óxido Sólido (SOFC) e de Células Eletrolíticas de Óxido Sólido (SOEC). Com base no conhecimento adquirido no âmbito de projeto PVE "Pesquisador Visitante Especial" (processo CNPq nº402180/2012-7) finalizado recentemente, esta proposta deve envolver as seguintes atividades de pesquisa: i) investigação de outros materiais de eletrodos conforme projeto temático (Fapesp Proc. 2013/16930 -7), tendo como meta a redução da temperatura de operação de 800° C (a temperatura usada na cooperação anterior) para 500-700° C; ii) melhora da utilização do combustível, que será caracterizada avaliando os efluentes da célula; iii) uso de camada promotora no eletrodo de combustível da SOEC, a fim de otimizar a co-eletrólise de CO2 e H2O para produzir diretamente metano e diminuir a quantidade de H2 necessária para manter o Ni no estado metálico. Embora as atividades i) e ii) sejam voltadas à melhoria dos resultados alcançados na nossa cooperação anterior, a atividade iii) corresponde a uma abordagem inovadora que visa melhorar a compreensão ou possibilitar a previsão dos processos que ocorrem em condições operacionais das SOEC, especialmente no que se refere à seletividade para a produção de combustíveis diferentes do H2 e do CO. Sobretudo, o objetivo final desta proposta é a consolidação das atividades bilaterais de pesquisa para abrir os caminhos para adesão nos programas H2020 dedicados à cooperação entre União Européia e o Brasil. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LO FARO, M.; DA SILVA, W. OLIVEIRA; BARRIENTOS, W. VALENZUELA; SAGLIETTI, G. G. A.; ZIGNANI, S. C.; ANTONUCCI, V; TICIANELLI, E. A.; ARICO, A. S.. Enhanced production of methane through the use of a catalytic Ni-Fe pre-layer in a solid oxide co-electrolyser. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 45, n. 8, p. 5134-5142, FEB 14 2020. (18/02172-7, 13/16930-7)

LO FARO, M.; OLIVEIRA DA SILVA, W.; VALENZUELA BARRIENTOS, W.; SAGLIETTI, G. G. A.; ZIGNANI, S. C.; TICIANELLI, E. A.; ANTONUCCI, V; ARICO, A. S.. The role of CuSn alloy in the co-electrolysis of CO2 and H2O through an intermediate temperature solid oxide electrolyser. JOURNAL OF ENERGY STORAGE, v. 27, FEB 2020. (18/02172-7)