Desenvolvida célula de combustível de alta potência

O setor de transporte é um dos maiores consumidores de energia da economia dos EUA, agora com uma procura crescente para torná-lo mais limpo e eficiente. Existem mais pessoas a usar carros elétricos, e projetar aviões, submarinos e navios elétricos é muito difícil devido às limitações da energia.

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China está construindo uma estação de energia solar orbital

Uma equipe de engenheiros da Escola McKelvey de Engenhariada Universidade de Washington em St. Louis desenvolveu uma célula de combustível de alta potência que aprimora a tecnologia nessa área. Liderados por Vijay Ramani, o Roma B. e Raymond H. Wittcoff Professor Universitário, a equipe desenvolveu uma célula de combustível de borohidreto direto que opera com o dobro da voltagem das células de combustível comerciais atuais.

Esse avanço usando uma interface bipolar de microescala habilitada para gradiente de pH (PMBI), poderia impulsionar uma variedade de modos de transporte, incluindo veículos submarinos não tripulados, drones e, eventualmente, aeronaves elétricas, a um custo significativamente menor, segundo publicação da revista Nature Energy em 25 de fevereiro

"A interface bipolar em microescala habilitada para gradiente de pH é a base dessa tecnologia", disse Ramani, também professor de engenharia energética, ambiental e química. "Isso permite-nos operar esta célula de combustível com reagentes líquidos e produtos em submersíveis, nos quais a flutuabilidade neutra é fundamental, ao mesmo tempo em que nos permite aplicá-la em aplicações de maior potência, como os drones voadores".

A célula de combustível desenvolvida na Universidade de Washington usa um eletrólito ácido num elétrodo e um eletrólito alcalino no outro elétrodo. Normalmente, o ácido e o álcali reagem rapidamente quando colocados em contato um com o outro. Ramani informou que o principal avanço é o PMBI, que é mais fino que um fio de cabelo humano. Usando a tecnologia de membrana desenvolvida na McKelvey Engineering School, o PMBI pode impedir a mistura do ácido e do álcali, formando um acentuado gradiente de pH e possibilitando a operação bem-sucedida desse sistema.

"Tentativas anteriores para alcançar esse tipo de separação ácido-alcalina não conseguiram sintetizar e caracterizar completamente o gradiente de pH no PMBI", disse Shrihari Sankarasubramanian, investigador da equipe de Ramani. "Usando um novo design de elétrodos em conjunto com técnicas eletroanalíticas, conseguimos mostrar inequivocamente que o ácido e o álcali permanecem separados".

 Toyota quer transformar ar em combustivel

O autor principal, Zhongyang Wang, candidato a doutorado no laboratório de Ramani, acrescentou. "Uma vez comprovado que o PBMI sintetizado usando nossas novas membranas funcionou efetivamente, otimizamos o dispositivo de célula de combustível e identificamos as melhores condições operacionais para obter uma célula de combustível de alto desempenho. Foi um caminho tremendamente desafiador e recompensador para o desenvolvimento das novas membranas de troca iônica que permitiram o PMBI."

Outros participantes deste trabalho incluem Cheng He, um candidato a doutorado, e Javier Parrondo, ex-investigador do laboratório de Ramani.

A equipe está trabalhando com o Office of Technology Management da universidade para explorar oportunidades de comercialização.

Fonte//ScienceDaily

O futuro dos automóveis não será elétrico mas sim a hidrogénio

Várias marcas de automóveis teceram críticas perante a intenção do governo da Índia em forçar essa indústria a converter-se, por completo, aos carros elétricos até 2030.

Mas talvez a crítica mais interessante, pragmática e reveladora tenha sido do responsável da Mercedes na Índia, Roland Folger.

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Toyota quer transformar ar em combustivel

Visionário e com uma mente futurista e aberta, Folger abordou o futuro e admite que não faz qualquer sentido mudar o mercado automóvel somente nos elétricos.

…DENTRO DE POUCO MAIS DE DUAS DÉCADAS, TODAS AS POPULAÇÕES VÃO CONDUZIR AUTOMÓVEIS A HIDROGÉNIO!

“Esta ideia de um pais inteiro mudar para carros com baterias parece-me algo precipitada pois, em 2040, já todo o Mundo estará a guiar carros a hidrogénio”, afirma convictamente.

O responsável da Mercedes tem fé inabalável na evolução datecnologia da célula de combustível (conhecida mundialmente como fuel cell, célula de combustível.) que através da reação do oxigénio do ar com o hidrogénio produz a energia suficiente para alimentar um motor elétrico. E, o mais importante, não tem emissões poluentes.

Outro ponto a favor dos veículos movidos a hidrogénio é dispensarem o gigantesco investimento de infraestruturas de carregamento, algo indispensável para os milhões de automóveis elétricos.

“Irá o governo investir milhares de milhões de dólares na construção de estações de carregamento e respetivas infraestruturas? E quem pagará a conta? Certamente que não será o sector privado. E mesmo que o governo reúna os fundos necessários, valerá tão grande esforço só para conseguir reduzir muito ligeiramente a poluição?”, questiona Roland Forger.

Ora, estas questões são extremamente pertinentes se tivermos em conta que a produção da energia elétrica ainda é feita maioritariamente a partir de combustíveis fósseis .

Apesar da marca Mercedes se preparar para oferecer produtos 100% elétricos com baterias sob a submarca EQ, Ronald Forger defende os automóveis a hidrogénio que têm baterias mais pequenas e, dessa forma, não exigem uma infraestrutura tão cara e grande para o seu carregamento. A solução mais inteligente para a transição seriam os híbridos.

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Automóveis elétricos , ecológicos mas não muito

Atualmente, só a Hyundai, a Honda e a Toyota estão a comercializar veículos movidos a hidrogénio.

No último salão de Frankfurt, a Mercedes apresentou o GLC F-Cell que utiliza a tecnologia fuel cell e garante uma autonomia de 437 km. Este modelo já está a ser testado e conta com 200 cavalos de potência e um depósito de hidrogénio que se liga a uma bateria de iões de lítio que pode ser carregada na tomada.

Fonte//Portalenergia

Toyota quer transformar ar em combustivel

A aposta que faz a Toyota nos veículos movidos hidrogénio com célula de combustível (fuel cell) leva a uma pesquisa avançada para a produção do hidrogénio.

Em comunicado oficial a Toyota começa com algo surpreendente. “Como por magia, colocamos um dispositivo específico em contacto com o ar que respiramos, expomo-lo à luz solar, e este produz combustível, gratuito”.

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Automóveis elétricos , ecológicos mas não muito

Parece realmente utópico. Combustível de graça?
 Sim o combustível daí retirado é 100% gratuito, e é hidrogénio.
 A Toyota está na vanguarda dos veículos que usam já as células de combustível, recorrendo ao hidrogénio para produzir energia elétrica, este sim combustível abundante e limpo.

Apesar de ser o elemento mais abundante do universo, está “acoplado” a outro elemento, o oxigénio, e assim os dois formam a molécula da água H2O.
Para separar estes dois elementos são necessários, atualmente, complicados e dispendiosos processos, recorrendo-se ainda a combustíveis fosseis como fonte energética para esta separação, sendo, até agora, este um dos grandes entraves á produção em massa dos carros movidos a hidrogénio.

Mas a Toyota pretende mudar isso, e fez uma parceria com a DIFFER (Dutch Institute for Fundamental Energy Research) tendo já desenvolvido um dispositivo capaz de absorver o vapor de água existente no ar, separando os dois elementos recorrendo á energia solar.

A razão deste projeto é, porque o planeta necessita de combustíveis limpos e sustentáveis, onde se inclui o hidrogénio correndo o risco de “asfixiar” se não for reduzido o uso de combustíveis fosseis, e consequente emissão de gazes de estufa.

A divisão de Pesquisa Avançada de Materiais da TME (Toyota Motor Europe) e o grupo dos Processos Catalíticos e Eletromecânicos para Aplicações Energéticas da DIFFER, liderado por Mihalis Tsampas, trabalharam em conjunto para conseguir um método que permite a divisão da molécula da água nos seus elementos constituintes, quando a água está na forma gasosa (vapor) e não na forma líquida.

Trabalhar com gás em vez de líquido tem várias vantagens. As vantagens são em primeiro lugar porque os líquidos apresentam alguns problemas, como a formação de bolhas e depois na forma gasosa, não são necessárias instalações de purificação, e finalmente como a agua usada é a que está no ar a tecnologia pode ser usada onde não há agua disponível.

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Espanha aposta no hidrogenio como combustivel para automoveis

A TME e a DIFFER, desenvolveram uma nova célula foto eletroquímica no estado sólido, capaz de capturar água do ar, e, após exposição solar, gera hidrogénio.

 O primeiro protótipo atingiu uns impressionantes 70% da produtividade obtida por um dispositivo equivalente usando água, o que é bastante prometedor. O sistema é composto por membranas poliméricas de eletrólitos, foto elétrodos porosos e materiais absorventes de água, que são combinados num dispositivo específico com uma membrana.

O projeto, conseguiu que lhe fossem atribuídos fundos do Fundo NWO ENW PPS.

"O próximo passo é tentar melhorar o dispositivo. O primeiro protótipo usava foto elétrodos muito estáveis, mas com limitações.O material usado apenas absorvia luz UV, o que é menos de 5% de toda a luz solar que chega à Terra. A próxima fase passa por aplicar materiais de ponta e otimizar a arquitetura aumentando a absorção de água e da luz solar”, afirmou Mihalis Tsampas.

                                                                         O protótipo da célula fotoeletroquímica 

                                                          Photo Razaoautomivel

Hidrogénio,o combustivel limpo, atrai paises asiaticos

  

Depois de ultrapassado este obstáculo, talvez seja possível aumentar a escala da tecnologia. As células foto eletroquímicas usadas para produzir hidrogénio são muito pequenas (à volta de 1 cm2). Para serem economicamente viáveis têm que crescer, pelo menos, 100 a 1000 vezes.

 Segundo Tsampas, apesar de ainda não terem conseguido totalmente, tem esperança que estes sistemas possam servir não só para os automóveis, como também produzir energia para as habitações.

Fonte//Razaoautomovel

Hidrogénio,o combustivel limpo, atrai paises asiaticos

Enquanto nos países europeus tenta-se a todo o custo a introdução dos automóveis elétricos e, salvo alguns países do norte da europa, nem se fala em hidrogénio como combustível dos navios, os países asiáticos têm outra perspetiva em relação a este combustível nada poluente e acima de tudo infinito.

Numa entrevista recente ao The Korea Herald o Ceo da H2Korea explica o que poderá ser o uso do hidrogénio e as medidas necessárias para a sua implantação.

A tecnologia de hidrogênio, que visa substituir o uso de combustíveis fósseis, beneficiaria não apenas os fabricantes de automóveis, mas também outros nichos industriais tradicionais, como os construtores navais.

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Qual o futuro das células de combustível

“A perceção do mercado de que o esforço do governo pela tecnologia do hidrogênio é apenas para a Hyundai Motor. Isso porque outras empresas ainda têm dúvidas sobre os lucros que a tecnologia do hidrogênio poderá ter como negócio ”, disse Shin Jae-haeng, diretor de operações da H2Korea, um órgão financiado pelo Estado e criado para unir o governo e o setor privado no desenvolvimento da tecnologia de hidrogênio.

Abordando o potencial do hidrogênio como um negócio futuro confiável, Shin disse que poderia ajudar os construtores navais locais a encontrar um novo caminho.

A reputação da Coreia do Sul como o maior país de construçãonaval do mundo está perdendo seu terreno devido á redução de pedidos e à feroz concorrência de preços. A Hyundai Heavy Industries, a maior construtora naval do mundo, implementou recentemente um esquema de reestruturação que incluiu despedimentos em massa.

O que Shin sugeriu foi navios movidos a hidrogênio e navios para transportar hidrogênio liquefeito. O Japão criou uma cadeia de abastecimento internacional que liga à Austrália e Brunei para obter seu hidrogênio. E os navios de hidrogênio farão com que esse sistema de abastecimento funcione, disse ele. Embora seja líder em carros movidos a hidrogênio, a Coreia está muito atrasada no desenvolvimento de navios de hidrogênio.

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"Acredito que os navios de hidrogênio têm potencial (de negócios), e somos capazes de concretizar isso, considerando a experiência da nação como um bom aluno.”

A procura por navios “verdes” vai crescer. Fala-se há anos sobre embarcações elétricas movidas a bateria, e houve um enorme aumento de pedidos de navios movidos a gás natural liquefeito. Mas o hidrogênio poderia se sobressair particularmente no campo do transporte marítimo, onde se poderia transportar as mercadorias sem produzir gases de efeito estufa.

A Organização Marítima Internacional (IMO) anunciou que reduzirá as emissões de gases de efeito estufa da indústria naval para metade até 2050, e tornará os navios 100% limpos de CO2 até 2100. Esses esforços globais levarão os armadores a abandonar os navios a diesel e substituí-los por navios verdes.

"O hidrogênio ainda está em território pouco conhecido, mas estamos de alguma forma caminhando em direção ao mundo movido a hidrogênio, com base no consenso internacional construído para lutar contra as mudanças climáticas", disse Shin, que ocupou vários cargos no Ministério de Energia antes de ingressar na H2Korea.

Fundada no ano passado, a H2Korea, juntamente com o Ministério da Energia é uma plataforma para promover o uso do hidrogênio como uma nova fonte de energia.

Também coordena a participação de empresas numa empresa específica, criada para construir mais estações de reabastecimento de hidrogênio. A“joint venture” de 15 empresas, que inclui a Hyundai Motor, a Hyosung Heavy e a SK Gas, busca mais investimentos corporativos para construir um total de 100 estações de reabastecimento até 2022.

Photo Airliquide

Empresa norueguesa vai usar biogás como combustivel dos seus navios

Para incentivar a participação corporativa, Shin disse que o governo precisa ter políticas consistentes para garantir a continuidade dos negócios, construir mais infraestruturas para viabilizar os negócios nos estágios iniciais e dar mais incentivos.

"Os subsídios do governo para carros movidos a células de combustível são cruciais para promover a conscientização pública do hidrogênio", disse ele, tendo em conta que o Ministério do Meio Ambiente continua relutante em expandir o uso de carros movidos a hidrogênio.

Artigo Publicado no KoreaHerald em 12 de Setembro de 2018
Fonte//KoreaHerald

Qual o futuro das células de combustível

Os combustíveis fosseis, apesar de serem os mais usados, são a causa principal do aumento dos níveis de poluição. Os países estão a implementar legislação cada vez mais exigente, e as limitações nas reservas dos mesmos combustíveis, encarecem o seu custo. Por outro lado a ausência de regulamentos no sector de distribuição de energia elétrica, com grandes perdas elétricas, acidentes com radiações eletromagnéticas, localização e custos de centrais elétricas, são preocupações que a nível global estão a alarmar cada vez mais a humanidade.

Estas questões são um bom motivo para a investigação e desenvolvimento de novas fontes de energia ecologicamente limpas e altamente eficientes e com ciclos de vida renováveis.

As células de combustível representam uma alternativa eficiente para a conversão de energia no futuro, independentemente do combustível, seja ele o hidrogénio, o metanol, o metano, o etano ou o etanol)

Photo Hydrogenics

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Um grande número de organizações e empresas assumiram o desafio de iniciarem a comercialização de células de combustível. Existe muita discussão ligada á tecnologia das células de combustível. Áreas como, a modelização, catálise, fabrico industrial e controlo, representam desafios adicionais à espera de serem compreendidos e solucionados.

Na qualidade de tecnologia alvo de interesse recente, as células de combustível apresentam um elevado potencial de desenvolvimento. As tecnologia concorrentes ás células de combustível, incluindo turbinas de gás e motores de combustão interna, já atingiram um nível de desenvolvimento muito avançado. Ainda existem diversos problemas importantes por resolver na tecnologia das células de combustível de maneira a conseguir lançar no comércio em larga escala.

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Todos os dias surgem melhorias como, por exemplo, novas membranas de permuta protónica, melhores catalisadores, melhores desenhos das células e novos modos de funcionamento dinâmicos, estando a ser investigadas e desenvolvidas diversas soluções possíveis para os problemas das células de combustível.

Podemos assumir que tudo está a ser feito para tornar comercial uma tecnologia limpa, eficiente e renovável.

Fonte//Portalenergia