Desenvolvimento de ânodos de células a combustível de óxidos sólidos operando diretamente com combustíveis renováveis

Resumo

Este projeto tem como objetivo desenvolver anodos para células a combustível de óxidos sólidos (SOFC) visando à operação direta com combustíveis renováveis e estratégicos para o país (como o bioetanol e o biogás). As SOFC são os dispositivos conhecidos mais eficientes para a conversão direta da energia química de um combustível em eletricidade. Estes dispositivos têm avançado rapidamente e já são disponíveis comercialmente para algumas aplicações. O impacto desta proposta é a mitigação dos efeitos nocivos ao meio ambiente causados pela queima de combustíveis fósseis e a geração de energia elétrica sustentável e com elevada eficiência. Neste sentido pretende-se avançar nossos estudos em SOFC a etanol direto e estende-los para outros combustíveis como, por exemplo, o metano (componente principal do gás natural e biogás). Esta proposta envolve a síntese e o estudo das propriedades de duas famílias de materiais: i) os compósitos cerâmica-metal à base de céria e Ni e ii) perovskitas duplas da família Sr2MgMMoO6 (M= Nb, Ru). Os materiais produzidos serão caracterizados por meio de várias técnicas como, análises térmicas, difratometria de raios X e microscopia eletrônica, e as propriedades elétricas determinadas por medidas dc e ac em ampla faixa de temperatura, frequência e pressão parcial de oxigênio. Estes materiais serão colocados à prova como anodo de células a combustível unitárias para avaliação de seu desempenho. Serão realizados testes eletroquímicos em função da temperatura e fluxo dos combustíveis, visando demonstrar a estabilidade das células unitárias. Os itens solicitados nesta proposta visam garantir as condições para que os testes sejam realizados com bom controle dos parâmetros experimentais e com a devida segurança. Os resultados obtidos neste projeto contribuirão para um melhor entendimento das propriedades de cerâmicas avançadas com condução mista (eletrônica e iônica) e avançarão a tecnologia de SOFC operando diretamente com combustíveis renováveis. (AU)