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

Processo: 11/50727-9
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2012
Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2016
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Acordo de Cooperação: CNPq - Pronex
Pesquisador responsável:Ernesto Rafael Gonzalez
Beneficiário:Ernesto Rafael Gonzalez
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Daniela Zanchet ; Edson Antonio Ticianelli ; Gherhardt Ribatski ; José Maria Correa Bueno ; Luiz Gonçalves Neto
Bolsa(s) vinculada(s):13/17720-6 - Síntese de novos nanocatalisadores para a tecnologia de energia renovável, BP.PD
13/03408-0 - Eletrocatalisadores Bifuncionais para Reações Envolvidas em Dispositivos de Eletro-conversão de Energia Regenerativos que Operam com H2/O2., BP.DR
13/02537-1 - Estudo e desenvolvimento de dissipadores de calor bioinspirados baseados na ebulição convectiva em microcanais para aplicação em células combustíveis, BP.PD
12/17581-3 - Oxidação Eletroquímica do Etanol em Células a Combustível de Eletrólito Polimérico: Estudo Quantitativo das Vias Reacionais por Espectrometria de Massas On-line., BP.DR
12/09936-6 - Modelagem cinética da reforma a vapor do etanol para produção de hidrogênio, BP.IC
Assunto(s):Células de combustível  Eletrônica de potência 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Celula A Combustive | Eletronica De Potencia | Reforma Catalitica

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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Publicações científicas (35)
(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)
SATO, ANDRE G.; BIANCOLLI, ANA L. G.; PAGANIN, VALDECIR A.; DA SILVA, GABRIEL C.; CRUZ, GLAUBER; DOS SANTOS, ANTONIO M.; TICIANELLI, EDSON A.. Potential applications of the hydrogen and the high energy biofuel blend produced by ethanol dehydrogenation on a Cu/ZrO2 catalyst. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 40, n. 42, SI, p. 14716-14722, . (12/04112-5, 11/50727-9)
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CASTANHEIRA, LUIS; SILVA, WANDERSON O.; LIMA, FABIO H. B.; CRISCI, ALEXANDRE; DUBAU, LAETITIA; MAILLARD, FREDERIC. Carbon Corrosion in Proton-Exchange Membrane Fuel Cells: Effect of the Carbon Structure, the Degradation Protocol, and the Gas Atmosphere. ACS CATALYSIS, v. 5, n. 4, p. 2184-2194, . (11/50727-9, 13/16930-7)
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TANCREDI, PABLO; DA COSTA, LUELC SOUZA; CALDERON, SEBASTIAN; MOSCOSO-LONDONO, OSCAR; SOCOLOVSKY, LEANDRO M.; FERREIRA, PAULO J.; MURACA, DIEGO; ZANCHET, DANIELA; KNOBEL, MARCELO. Exploring the synthesis conditions to control the morphology of gold-iron oxide heterostructures. NANO RESEARCH, v. 12, n. 8, p. 1781-1788, . (14/26672-8, 11/50727-9)
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