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)