A célula de combustível é um tipo de dispositivo de geração de energia que converte a energia química do combustível em energia elétrica por meio da reação redox do oxigênio ou de outros oxidantes. O combustível mais comum é o hidrogênio, que pode ser entendido como a reação inversa da eletrólise da água para produzir hidrogênio e oxigênio.
Diferentemente de um foguete, a célula de combustível de hidrogênio não produz energia cinética através da reação violenta de combustão entre hidrogênio e oxigênio, mas sim libera a energia livre de Gibbs do hidrogênio por meio de um dispositivo catalítico. Seu princípio de funcionamento baseia-se na decomposição do hidrogênio em elétrons e íons de hidrogênio (prótons) por meio de um catalisador (geralmente platina) no eletrodo positivo da célula. Os prótons chegam ao eletrodo negativo através de uma membrana de troca de prótons e reagem com o oxigênio para formar água e calor. Os elétrons correspondentes fluem do eletrodo positivo para o negativo através de um circuito externo, gerando energia elétrica. A eficiência térmica da célula de combustível de hidrogênio não apresenta a limitação de cerca de 40% encontrada em motores a combustão, podendo facilmente ultrapassar os 60%.
Há poucos anos, a energia do hidrogênio já era conhecida como a "forma definitiva" de veículos de nova energia, em virtude de suas vantagens como zero poluição, energia renovável, hidrogenação rápida, ampla autonomia e outras. No entanto, embora a teoria técnica da célula de combustível de hidrogênio seja perfeita, o progresso da industrialização está seriamente atrasado. Um dos maiores desafios para sua promoção é o controle de custos. Isso inclui não apenas o custo do próprio veículo, mas também o custo de produção e armazenamento do hidrogênio.
O desenvolvimento de veículos movidos a células de combustível de hidrogênio depende da construção de infraestrutura de hidrogênio, como produção, armazenamento, transporte e abastecimento. Ao contrário dos veículos convencionais, que podem ser carregados lentamente em casa ou na empresa, os veículos a hidrogênio só podem ser carregados em postos de abastecimento, tornando a demanda por esses postos ainda mais urgente. Sem uma rede completa de abastecimento, o desenvolvimento da indústria de veículos a hidrogênio é impossível.
Data da publicação: 02/04/2021