Avaliacao e aplicacao de tecnologias de celulas a combustivel tipo PEMFC desenvolvidas no IPEN em um modulo de 500 Wsub(e) de potencia nominal

• Main Author: CUNHA, EDGAR F. da
• Other Authors: Marcelo Linardi
• Format: Others
• Published: 2009
• Subjects: fuel cells; proton exchange membrane fuel cells; membranes; direct energy conversion; electrocatalysts; economic analysis; numerical data computerized simulation
• Online Access: http://repositorio.ipen.br:8080/xmlui/handle/123456789/9401

Made available in DSpace on 2014-10-09T12:26:31Z (GMT). No. of bitstreams: 0 === Made available in DSpace on 2014-10-09T14:04:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 === Este trabalho teve por objetivo avaliar a aplicação de diversas tecnologias de células a combustível tipo PEMFC desenvolvidas no IPEN para obtenção de um módulo de potência de 500 We. Foram estudados o aumento de escala na produção de MEAs de 25 cm2 para 144 cm2 pelo método de impressão a tela; a simulação por fluidodinâmica computacional de canais de fluxo de gases em placas bipolares utilizando o programa COMSOL e; o estudo de desempenho de eletrodos Pt/C desenvolvidos pelo método de redução por álcool, em células individuais de 144 cm2. Assim, desenvolveu-se um módulo de 500 We de potência nominal, produzido com tecnologia nacional, e com apoio da indústria para possíveis aplicações comerciais. A indústria nacional contribuiu com o hardware do módulo e os sistemas de vedação e refrigeração. Foi realizado um teste de 100 horas em célula unitária de 144 cm2 para observação do comportamento do MEA fabricado pelo processo de impressão à tela, bem como das outras tecnologias descritas, e a célula mostrou-se estável neste intervalo de tempo. O módulo desenvolvido com tecnologia nacional apresentou a potência máxima de 574 We à corrente de 100 A (694,4 mA cm-2). A potência de operação de 500 We foi obtida à corrente de 77,7 A (540,1 mA cm-2) ao potencial de 6,43 V, com uma eficiência de 43,3%. Em termos de cogeração, a potência térmica ou calor gerado pelo módulo foi de 652 Wt. Deste modo, foram consolidados os experimentos em P&D realizados no IPEN em células a combustível, para produção de potência elétrica. Uma estimativa inicial de custo para o módulo de 500 We estudado foi de R$ 4.500,00, baseando-se apenas nos materiais empregados em sua construção. === Tese (Doutoramento) === IPEN/T === Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP