Reconstrução 3D de catodo e modelagem matemática do desempenho eletroquímico de uma pilha a combustível de óxido sólido

Sarruf, Bernardo Jordão Moreira

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/7897

Type:	Trabalho de conclusão de graduação
Title:	Reconstrução 3D de catodo e modelagem matemática do desempenho eletroquímico de uma pilha a combustível de óxido sólido
Author(s)/Inventor(s):	Sarruf, Bernardo Jordão Moreira
Advisor:	Miranda, Paulo Emílio Valadão de
Co-advisor:	Venâncio, Selma Aparecida
Abstract:	Nos dias de hoje, em face aos problemas do aquecimento global, busca-se cada vez mais o desenvolvimento de técnicas de produção de energia limpa. As chamadas fontes alternativas de energia, em plena evolução, englobam energia eólica, solar,geotérmica, maré motriz, pilhas a combustível, entre outras. Pilhas a combustível de óxido sólido (PaCOS) têm se apresentado como dispositivos muito promissores na produção eficiente de energia limpa. As PaCOS são dispositivos que a altas temperaturas e na presença de um gás combustível e um gás oxidante, transforma energia química em energia elétrica e calor. O oxigênio é reduzido no catodo e os íonsO2−difundem-se pelo eletrólito denso. Os íons de oxigênio reagem com o combustível (nesse caso hidrogênio) nos sítios reativos do anodo gerando água e carga elétrica.Propôs-se neste trabalho, o desenvolvimento de técnicas de medição de parâmetros geométricos microestruturais como porosidade e tortuosidade, através da reconstrução 3D por feixe de íons focalizados. Foi utilizada a imagem das camadas de um catodo de Manganita de Lantânio dopada com Estrôncio, tradicionalmente usado em PaCOS, que foi reconstruído de formal digital pela SIM Consultoria.A reconstrução possibilitou a medição das variáveis desejadas, que foram posteriormente usadas para criação de um modelo que descrevesse o comportamento dos sobrepotenciais associados à utilização do dispositivo. Foi estudada a variabilidade desses sobre potenciais em relação à temperatura, pressão e espessura de eletrólito e eletrodos, assim como a comparação entre o modelo e valores experimentais medidos no laboratório de hidrogênio. Foi construída uma interface em C# para possibilitara variação dos parâmetros de forma mais dinâmica. A curva experimental seguiu a tendência do modelo, porém, seria necessário que fosse efetuada a reconstrução do material do próprio laboratório de hidrogênio, para que pudessem ser traçadas curvas de projeto desses dispositivos.
Keywords:	PaCOS energia
Subject CNPq:	CNPQ::ENGENHARIAS
Production unit:	Escola Politécnica
Publisher:	Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date:	Nov-2010
Publisher country:	Brasil
Language:	por
Right access:	Acesso Aberto
Appears in Collections:	Engenharia de Materiais

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