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Desenvolvimento de células a combustível de óxido sólido e reformador de etanol

Processo: 22/02235-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Mestrado
Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
Data de Término da vigência: 30 de junho de 2023
Área de conhecimento:Engenharias - Engenharia Elétrica - Materiais Elétricos
Acordo de Cooperação: BG E&P Brasil (Grupo Shell)
Pesquisador responsável:Hudson Giovani Zanin
Beneficiário:João Pedro Jenson de Oliveira
Instituição Sede: Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação (FEEC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Empresa:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química (FEQ)
Vinculado ao auxílio:17/11958-1 - CINE - Divisão para Armazenamento de Energia Avançado, AP.PCPE
Assunto(s):Bioetanol   Células a combustível de óxidos sólidos   Conversão de energia   Espectroscopia de impedância   Energia
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Bioetanol | Conversão de Energia | espectroscopia de impedancia | H2 | in operando | Ms-Sofc | Energia

Resumo

Esta proposta de pesquisa visa fomentar um estudo de mestrado fundamentado na obtenção dos componentes de uma célula a combustível de óxido sólido suportada por metal (MS-SOFC: Metal Supported-Solid Oxide Fuel Cell) e a correlação de sua estrutura, microestrutura e arquitetura com as propriedades eletroquímicas visando geração de energia embarcada a partir do bioetanol em veículos híbridos. As MS-SOFC são dispositivos de conversão eletroquímica capazes de produzir eletricidade a partir da oxidação direta de um combustível, tais como o hidrogênio (H2) e o bioetanol. Uma das principais vantagens desses dispositivos é a reforma interna do bioetanol em H2 diretamente no anodo da MS-SOFC. O bioetanol por ser um combustível renovável líquido já possui sua logística de distribuição no Brasil, é muito mais seguro, fácil de transportar e armazenar quando comparado ao H2. Nesse contexto, o candidato aprenderá diversas técnicas de obtenção dos suportes metálicos de aço inox ferrítico (FSS: ferritic stainless steel), eletrodos (catodo e anodo), eletrólito e DBLs (DBLs: diffusion barrier layers), dentre elas podemos citar: tape casting, screen printing, sol gel e PVD (PVD: physical vapor deposition). Cada MS-SOFC obtida será rigorosamente caracterizada por técnicas ex situ tais como BET, XRD, SEM, XPS, TEM e in operando tais como espectroscopia Raman e de massa e espectroscopia de impedância (EIS), distribuição dos tempos de relaxação (DRT: distribution relaxation times) por EIS, voltametria em circuito aberto (CV-OCV) para levantamento de curvas de densidade de potência, testes de degradação ao longo do tempo (endurance) por cronopotenciometria e outras que forem convenientes. (AU)

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Publicações científicas
(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)
ANTUNES, FABIO C.; DE OLIVEIRA, JOAO P. J.; DE ABREU, RICARDO S.; DIAS, THIAGO; BRANDAO, BRUNO B. N. S.; GONCALVES, JOSUE M.; RIBEIRO, JOSIMAR; HUNT, JULIAN; ZANIN, HUDSON; DOUBEK, GUSTAVO. Reviewing metal supported solid oxide fuel cells for efficient electricity generation with biofuels for mobility. JOURNAL OF ENERGY CHEMISTRY, v. 103, p. 48-pg., . (17/11958-1, 17/11986-5, 14/02163-7, 22/02235-4)
DE OLIVEIRA, JOAO P. J.; ANTUNES, FABIO C.; DIAS, THIAGO; CESAR, REINALDO; SILVA, GUILHERME G.; HUNT, JULIAN; DOUBEK, GUSTAVO; ZANIN, HUDSON. Porous metal substrates for solid oxide fuel cells: Manufacturing techniques and future perspectives. CERAMICS INTERNATIONAL, v. 51, n. 9, p. 22-pg., . (22/02235-4, 17/11986-5, 17/11958-1, 14/02163-7)