Célula de Combustível – alternativa para energia limpa

Um Pouco de História

Pode parecer que é algo novo, mas a primeira célula de combustível foi desenvolvida no século XIX em 1839 por Sir William Grove. Um esboço foi publicado em 1843. Somente a partir de 1960, que estas células passaram a ser usadas no programa espacial americano como alternativa para energia limpa e assim produzir eletricidade e água potável (hidrogênio e oxigênio fornecidos de tanques da aeronave), processo extremamente caro porque as células exigem hidrogênio e oxigênio puríssimos.

Um dos problemas das células eram as altas temperaturas quando entravam em funcionamento e o alto preço do catalizador de platina. Somente nas décadas de 1980 e 1990 com o uso do Nafion como eletrólito e a redução na quantidade do catalisador de platina tornou-se possível o uso das células por parte de consumidores do automobilismo. Atualmente existem projetos célula de combustível para notebooks a ser alimentada com o álcool metanol, em substituição às baterias de lítio de uso de três horas para 20 horas com o álcool que após esgotado seria trocado o cartucho vazio por outro cheio e o projeto da MTI Micro pretende lançar um carregador de baterias movido a célula de combustível.

Funcionamento

Esta célula também conhecida como pilha de combustível é uma célula electroquímica em que são consumidos como combustível o hidrogênio e como comburente o oxigênio, com o objetivo de gerar energia elétrica. Na célula de combustível, ao contrário das baterias ou das pilhas, estes agentes químicos são fornecidos e consumidos continuamente.

As células de combustível têm a vantagem de serem altamente eficientes e pouco poluentes. Podem ser utilizadas como sistemas de emergência, em zonas onde não existe rede elétrica, em aparelhos portáteis e veículos.

Desvantagens 

Há problemas práticos a serem superados, como por exemplo o alto custo de produção das células e o fato de que o combustível (hidrogênio) não é primário, ou seja, é produzido através da eletrólise da água ou através do gás metano que é um processo eficiente, mas liberta gases para o meio ambiente.

A Mais Nova Tecnologia

A última novidade neste tipo de tecnologia, são os “servidores” de energia da empresa Bloom Energy fundada em 2001 está sediada em Sunnyvale, Califórnia. Originalmente chamada de América Ion, Bloom Energy, foi fundada com a missão de fazer energia limpa e confiável a preços acessíveis para todos. 

Construído com tecnologia própria patenteada de células de combustível de óxido sólido, os Servidores da Bloom são uma nova classe de geradores de energia distribuída, com produção confiável de eletricidade acessível e limpo.  Estas células são diferentes do padrão de células de hidrogênio devido à três características principais:

  1. Materiais de baixo custo – estas células utilizam em sua fabricação um tipo de areia comum, em vez de preciosos metais como platina ou materiais corrosivos como ácidos,
  2. Eficiência elétrica – promete converter combustível em eletricidade em quase o dobro da taxa de algumas tecnologias de energia em uso atualmente,
  3. Flexibilidade de combustível – os sistemas são capazes de usar ambos os combustíveis renováveis ou fósseis.

 

Geração Para 160 Casas Médias

Cada servidor da Bloom Energy é composto por células de combustível e fornece 200kW de potência, o suficiente para atender as necessidades básica de 160 casas médias ou um prédio de escritórios dia e noite, mais ou menos em um espaço de estacionamento padrão. Para produzir mais energia simplesmente adiciona mais servidores.

Ao utilizar 100% de biogás para alimentar o sistema, 1 MW de energia 100% renovável será gerado. O biogás é metano capturado de matéria orgânica decomposta como as de aterros sanitários e/ou resíduos de animais. Com esta tecnologia como alternativa para energia limpa evita o uso de gás natural como combustível fóssil;

Clientes

A empresa Equinix, atualmente, conta com aproximadamente 30% de sua energia total retirada de fontes limpas e renováveis. Com o tempo, a companhia planeja cumprir seu plano a longo prazo de usar 100% da energia limpa e renovável ao usar uma variedade de mecanismos, incluindo células a combustível ou painéis solares, programas de energia renovável de serviços públicos, créditos de energias renováveis e compensações de carbono.

Eólica, solar e biomassa são três fontes emergentes de energia renovável.
Eólica, solar e biomassa são três fontes emergentes de energia renovável.

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