Célula a Combustível - energia elétrica do hidrogênio

Pilha a Combustível -
energia elétrica a partir do hidrogênio

Pilha a Combustível é um transdutor eletroquímico, de operação contínua, composto por uma série de Células a Combustível, que convertem energia química em energia elétrica ao combinar um átomo de oxigênio a dois átomos de hidrogênio. Além da energia elétrica ela produz energia térmica e água. No seu atual estágio de evolução isto ocorre com baixo impacto ambiental e sua operação é de elevada eficiência energética.

Operação Contínua

Ela é de operação contínua pois gera energia elétrica enquanto houver fornecimento do combustível e do oxidante, sem nunca 'perder a carga', como acontece com as pilhas e baterias químicas comuns.

Impacto Ambiental

De baixo impacto ambiental, especialmente quando comparada a sistemas que operam sob a queima de combustíveis fósseis, também conhecidos como combustíveis minerais ou hidrocarbonetos, pois não emite particulados, gases ácidos, seu funcionamento é sem vibrações e ruído e não produz gases do efeito estufa.

Eficiência Energética

A eficiência energética de sua operação é alta pois, converte diretamente energia química em energia elétrica, isto significa que, por exemplo, não há combustão durante o processo assim, ela não opera sob as limitações termodinâmicas do Ciclo de Carnot, como uma máquina de combustão interna, podendo obter eficiência energética de 30 a 55% do poder calorífico inferior do combustível que utiliza -esta eficiência pode chegar a 70% quando parte da energia térmica gerada no processo é recuperada. A ausência de perdas mecânicas, relacionadas ao movimento de componentes, é outro fator que contribui para sua eficiência.

Associação das Células na Pilha a Combustível

A associação em série das Células produz o aumento da tensão elétrica também conhecida como diferença de potencial elétrico, popularmente chamada de voltagem, do sistema; por sua vez, a associação em paralelo destas Células produz o aumento da corrente elétrica, popularmente chamada de amperagem, em função do aumento da área para a troca de elétrons.

Pilha a Combustível - Mapa Conceitual

Para compreender melhor a engenharia do funcionamente das Pilhas a Combustível, veja a
página "Células a Combustível" e a
página "Células a Combustível tipo PEMFC ou PEFC"

Para mais informações a respeito do hidrogênio, oxigênio e da água, veja a
página "Molécula da Água - química - animação e texto explicativo"

coautoria: Gustavo Doubek
Eduardo J. Stefanelli - www.stefanelli.eng.br