Avaliação de modelo semi-empírico para descrição do  comportamento de células a combustível tipo PEM

Soares, Felipo Doval Rojas

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/23886

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Avaliação de modelo semi-empírico para descrição do comportamento de células a combustível tipo PEM
Author(s)/Inventor(s):	Soares, Felipo Doval Rojas
Advisor:	Rocco, Ana Maria
Abstract:	A busca de novas fontes de energia tem sido e deverá ser um dos grandes motores da pesquisa científica no mundo. O gás hidrogênio é uma das maiores apostas nessa busca, pois pode ser usado na produção direta de eletricidade sem passar por intermediários térmicos e mecânicos. Para isso são usadas células a combustível. A tecnologia de célula a combustível existe a mais de 50 anos, porém ainda precisa ser melhorada. Um ponto que precisa ser aprimorado é o controle e a operação de empilhamento das células. Como esse dispositivo produz uma corrente contínua de potencial variável, exige cuidados especiais para se adequar à transmissão em corrente alternada da rede elétrica pública, como o uso de inversores de freqüência. Para isso existem sistemas de apoio baseados em modelos de funcionamento de células a combustível. Apesar dos vários modelos matemáticos desenvolvidos ao longo das décadas de pesquisa, estes não podem ser utilizados apenas por terem uma formulação lógica. Precisam ser implementados, testados e analisados em simuladores computacionais com dados experimentais para confirmar a sua viabilidade. Neste trabalho, foram estudados dois modelos matemáticos de célula a combustível propostos na literatura, o modelo de Pukrushpan e o modelo de Passos e Ticianelli, para compará-los e comprovar sua eficácia na predição da curva de polarização de uma célula a combustível. Isso foi feito empregando-se curvas de polarização obtidas experimentalmente. Ambos os modelos testados apresentaram resultados satisfatórios na modelagem da curva de polarização. Os erros encontrados foram pequenos, em torno de 13 mV e provenientes de ruído intrínseco ao procedimento experimental, havendo redução quanto maior o número de medidas utilizadas na construção de cada curva. Os resultados são comparáveis aos resultados da literatura. O modelo de Pukrushpan mostrou-se mais útil para se estudar e comparar as propriedades da célula, por ter parâmetros facilmente interpretáveis.
Keywords:	Modelos matemáticos Simuladores computacionais Curva de polarização Eletroquímica
Subject CNPq:	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICA
Production unit:	Escola de Química
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Aug-2014
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia Química

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