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Adriana Scoton Antonio Chinelatto

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
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  • desenvolvimento de eletrodos com camada funcional para uso em células a combustível reversíveis de óxido sólido.
  • As mudanças climáticas mostram a necessidade de busca de geração de energia por meio de fontes ambientalmente amigáveis, como o hidrogênio. Dentro deste contexto, tem-se as células a combustível de óxido sólido (SOFCs) que possuem alta eficiência energética, podem operar com diversos combustíveis e possuem baixas emissões de poluentes. Entretanto, as altas temperaturas de uso (ao redor de 1000°C) inviabilizam o uso extensivo destas células. Uma alternativa é utilizar as células a combustível com eletrólitos formados por óxidos condutores protônicos (PCFC). Nestas células, as temperaturas em que ocorrem as maiores condutividades protônicas (entre 400°C e 600°C) levam a condições termodinâmicas favoráveis para a eletrólise do vapor de água. Esta característica permitem a construção de Células a Combustível Reversíveis de Óxido Sólido Protônicas (R-PCFCs) que podem tanto produzir eletricidade, a partir de um combustível, como podem produzir seu próprio combustível a partir de eletricidade. Um dos maiores desafios para o uso das R-PCFCs está na alta resistência de polarização do eletrodo de oxigênio, que ainda limita o alto desempenho destas células. As principais soluções para esse problema passam pelo desenvolvimento de eletrodos com alta atividade catalítica e a melhoria da interface eletrodo/eletrólito. Desta forma, este projeto tem como objetivo estudar o efeito da presença de uma camada funcional entre o eletrodo de oxigênio e o eletrólito em células R-PCFCs, com a finalidade de diminuir a resistência de polarização e melhorar a compatibilidade dos coeficientes de expansão térmicas entre eletrólito e o eletrodo. A célula será formada por um eletrólito condutor protônico, Ba(Ce,Zr,Y)O3-d, e serão produzidos eletrodos de oxigênio com condutividade mista protônica/eletrônica, a partir das fases Ba(Ce,Zr,Y)O(3-d) e LaNi(x)M(1-x)O(3-d) com M=Fe, Cr ou Co. A camada funcional será feita com uma variação composicional do próprio eletrodo, usando diferentes técnicas.
  • Universidade Estadual de Ponta Grossa - PR - Brasil
  • 07/12/2023-31/12/2026
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