As células de combustível podem ser divididas emmembrana de troca de prótonsCélulas a combustível PEMFC e células a combustível de metanol direto, de acordo com as propriedades do eletrólito e o combustível utilizado.
(DMFC), célula a combustível de ácido fosfórico (PAFC), célula a combustível de carbonato fundido (MCFC), célula a combustível de óxido sólido (SOFC), célula a combustível alcalina (AFC), etc. Por exemplo, as células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC) dependem principalmente demembrana de troca de prótonsAs células a combustível alcalinas (AFC) utilizam eletrólitos alcalinos à base de água, como soluções de hidróxido de potássio, como meio de transferência de prótons. Além disso, de acordo com a temperatura de operação, as células a combustível podem ser divididas em células a combustível de alta temperatura e células a combustível de baixa temperatura. As primeiras incluem principalmente as células a combustível de óxido sólido (SOFC) e as células a combustível de carbonato fundido (MCFC). As últimas incluem as células a combustível de membrana de troca de prótons (PEMFC), as células a combustível de metanol direto (DMFC), as células a combustível alcalinas (AFC), as células a combustível de ácido fosfórico (PAFC), etc.
membrana de troca de prótonsAs células a combustível PEMFC utilizam membranas de polímero ácido à base de água como eletrólito. Devido às suas baixas temperaturas de operação (abaixo de 100 °C) e ao uso de eletrodos de metal nobre (eletrodos à base de platina), as células PEMFC devem operar com gás hidrogênio puro. Comparadas a outras células a combustível, as PEMFC apresentam vantagens como baixa temperatura de operação, rápida inicialização, alta densidade de potência, eletrólito não corrosivo e longa vida útil. Por isso, tornaram-se a principal tecnologia aplicada atualmente em veículos movidos a células a combustível, além de serem parcialmente utilizadas em dispositivos portáteis e estacionários. Segundo a E4 Tech, a previsão é de que as remessas de células a combustível PEMFC alcancem 44.100 unidades em 2019, representando 62% do mercado global; a capacidade instalada estimada chega a 934,2 MW, correspondendo a 83% da capacidade global.
As células a combustível utilizam reações eletroquímicas para converter a energia química do combustível (hidrogênio) no ânodo e do oxidante (oxigênio) no cátodo em eletricidade para alimentar todo o veículo. Especificamente, os componentes principais das células a combustível incluem o sistema de motor, a fonte de alimentação auxiliar e o motor elétrico. Dentre eles, o sistema de motor é composto principalmente pelo motor, que inclui o reator elétrico, o sistema de armazenamento de hidrogênio do veículo, o sistema de arrefecimento e o conversor CC-CC. O reator é o componente mais crítico, pois é nele que o hidrogênio e o oxigênio reagem. Ele é composto por múltiplas células individuais empilhadas, e os principais materiais incluem placa bipolar, eletrodo de membrana, placa terminal, entre outros.
Data da publicação: 23/08/2022