Wilson Braga Júnior
INTRODUÇÃO ÀS ENERGIAS RENOVÁVEIS
Células a combustível: Ácido Fosfórico (PAFC)
UNIVERSIDADE FEDERAL D...
Objetivos do trabalho
● Aplicações práticas da tecnologia PAFC.
● Detalhes do combustível: Hidrogênio.
● Descrição e espec...
Célula a combustível
● Conversão direta química-eletricidade.
● Associação de células, 0,6-0,7V. (Stack)
● Resíduo: água.
...
O hidrogênio
● Portador de energia.
● 48% produzido a partir do gás natural.
Oxidação parcial
Separação com vapor
Eletróli...
O hidrogênio
● Gasto de energia em compressão.
● Gasto de energia em transporte.
● Gasto de energia em produção.
Custos de produção e suas tecnologias
Células combustíveis a ácido fosfórico
● Dissociação do ácido fosfórico com concentração
próxima a 100% para o transporte ...
Instalação típica de uma PAFC
Aplicações a nível mundial das células
PAFC
● Temperatura de operação de 160°C a 220°C.
● Temperaturas baixas reduzem a ca...
Detalhes dessa tecnologia
● Maior desenvolvimento tecnológico.
● Processo simples com baixos níveis de manutenção.
● Dispo...
Aplicações a nível mundial das células
PAFC
Detalhes da célula PAFC
● Redução 27t para 18t
● Fabricante UTC
● Mais de 200 unidades Vendidas no mundo
● Potência 200MW
CENPES/Petrobras
● Aquisição da célula de 200kW PAFC
● Testes da tecnologia.
● Projetos de reforma de Gás Natural e Etanol...
Detalhes célula PAFC 1kW
● Compra de componentes e montagem em um
pequeno laboratório
● Utilização do hidrogênio comercial...
Curva da célula 1kW
P = V*I
Detalhes célula PAFC 50kW
● Sistema fechado com reformador a injeção de
vapor
● 6.000h de operação
● LG-Caltex Oil Corp
● ...
Curva da célula 50kW
Comparação de células.
● Características da célula
de 50kW.
Conclusões
● Dificuldades relacionadas ao Hidrogênio
● Tecnologia promissora a médio prazo
principalmente associada a outr...
Obrigado!
Wilson Braga Jr. –wbj99@yahoo.com.br
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Células a combustível: ácido fosfórico (PAFC)

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Células a combustível: ácido fosfórico (PAFC)

  1. 1. Wilson Braga Júnior INTRODUÇÃO ÀS ENERGIAS RENOVÁVEIS Células a combustível: Ácido Fosfórico (PAFC) UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARÁ
  2. 2. Objetivos do trabalho ● Aplicações práticas da tecnologia PAFC. ● Detalhes do combustível: Hidrogênio. ● Descrição e especificidades da célula PAFC. ● Funcionamento da célula a combustível.
  3. 3. Célula a combustível ● Conversão direta química-eletricidade. ● Associação de células, 0,6-0,7V. (Stack) ● Resíduo: água. O O H H
  4. 4. O hidrogênio ● Portador de energia. ● 48% produzido a partir do gás natural. Oxidação parcial Separação com vapor Eletrólise
  5. 5. O hidrogênio ● Gasto de energia em compressão. ● Gasto de energia em transporte. ● Gasto de energia em produção.
  6. 6. Custos de produção e suas tecnologias
  7. 7. Células combustíveis a ácido fosfórico ● Dissociação do ácido fosfórico com concentração próxima a 100% para o transporte de íons H+. ● Aceita níveis de CO de até 1% ● Combustível geralmente gás natural reformado. ● Processo simples com baixos níveis de manutenção.
  8. 8. Instalação típica de uma PAFC
  9. 9. Aplicações a nível mundial das células PAFC ● Temperatura de operação de 160°C a 220°C. ● Temperaturas baixas reduzem a capacidade de transporte de íons e aumenta a severidade da contaminação do CO.
  10. 10. Detalhes dessa tecnologia ● Maior desenvolvimento tecnológico. ● Processo simples com baixos níveis de manutenção. ● Dispositivos de conversão disponíveis comercialmente. ● Custos consideravelmente elevados.
  11. 11. Aplicações a nível mundial das células PAFC
  12. 12. Detalhes da célula PAFC ● Redução 27t para 18t ● Fabricante UTC ● Mais de 200 unidades Vendidas no mundo ● Potência 200MW
  13. 13. CENPES/Petrobras ● Aquisição da célula de 200kW PAFC ● Testes da tecnologia. ● Projetos de reforma de Gás Natural e Etanol. ● Custo de US$900.000 e 4.500 US$/kW ● Projetos de geração e armazenagem de hidrogênio. ● Eficiência média de 38%.
  14. 14. Detalhes célula PAFC 1kW ● Compra de componentes e montagem em um pequeno laboratório ● Utilização do hidrogênio comercial a 99% ● Operação durante 250h gerando 10 l de água ● Eficiência média de 38%.
  15. 15. Curva da célula 1kW P = V*I
  16. 16. Detalhes célula PAFC 50kW ● Sistema fechado com reformador a injeção de vapor ● 6.000h de operação ● LG-Caltex Oil Corp ● Processo de produção automatizado
  17. 17. Curva da célula 50kW Comparação de células. ● Características da célula de 50kW.
  18. 18. Conclusões ● Dificuldades relacionadas ao Hidrogênio ● Tecnologia promissora a médio prazo principalmente associada a outras fontes renováveis. ● PAFC já possui módulos comerciais e é uma das tecnologias mais desenvolvidas. ● PAFC baixa manutenção, elevada disponibilidade e desenvolvida principalmente para aplicações estáticas.
  19. 19. Obrigado! Wilson Braga Jr. –wbj99@yahoo.com.br

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