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ALDREANY PEREIRA DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 4384493 bytes, checksum: 8cf20c9f79749f12b562389c82ec5d3f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-15T16:40:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ALDREANY PEREIRA DO NASCIMENTO - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 4384493 bytes, checksum: 8cf20c9f79749f12b562389c82ec5d3f (MD5)
Previous issue date: 2016-10-30 / Capes / A crise do petróleo juntamente com a grande necessidade de novas fontes de
energias sustentáveis leva ao desenvolvimento de tecnologias mais limpas e
eficientes. Neste contexto, as células a combustível aparecem como uma das
soluções promissoras para a geração de energia elétrica, tendo como produto
da reação, basicamente água e calor. Este trabalho de dissertação consiste na
caracterização de uma célula a combustível PEM (Polymer Electrolyte
Membrane) alimentada com hidrogênio e ar para a conversão de energia elétrica
da energia química contida no gás hidrogênio. A célula a combustível utilizada é
de potência nominal de 1 kW, constituída por 72 células ligadas em série com
um sistema de controle próprio. A caracterização é feita através da utilização de
uma carga resistiva configurável com base num microcontrolador. A partir dos
parâmetros registrados (corrente e tensão), a curva de polarização, a densidade
de corrente e a eficiência foram calculadas com base nos sistemas de curto
circuito ligado e desligado (SCU: ON e SCU: OFF, respectivamente). Os
resultados mostram uma potência máxima de saída de aproximadamente 623 W
(37,09 V, 16,78 A), e uma densidade de corrente de 209,75 mA/cm2, com uma
eficiência operacional em torno de 42 %, com o sistema de SCU: OFF. Para o
sistema SCU: ON a potência máxima de saída é em torno de 664 W (39,10 V,
17,81 A) com densidade de corrente de 222,62 mA/cm2 e uma eficiência
operacional de 44 %. O sistema de carga variável mostrou-se satisfatório para
testar a célula, com um desvio entre a potência nominal e a real inferior a 20 %.
Os relativamente baixos valores de eficiência do sistema (<20 %) são explicados
pelo tempo de vida da célula. / The use of new sustainable energy sources is dependent on the development of
clearer and more efficient technologies. Therefore, the fuel cells appear like a
promising solution for the electrical energy generation, since that the reaction
products are water and heat. This work plans to characterize a polymer
electrolyte membrane fuel cell, feeding with hydrogen and air. The tested 1 kW
nominal power fuel cell is constituted by 72 cells connected in serial. The
characterization is made using a variable resistive charge system. It comprises
64 resistors (20 W) together with blowers for cooling. From the electrical
parameters (voltage and current), the polarization curve, the current density and
the efficiency of the fuel cell were calculated, with the short-circuit system on and
off (SCU: ON and SCU: OFF). A maximum output power of 623 W (37.09 V and
16.78 A), with a current density of approx. 209.75 mA/cm2 and an efficiency
around 42 % are obtained when the SCU is OFF. With the SCU: ON, the values
are 664 W (39.10 V and 17.81 A), 222.62 mA/cm2 and 44 %, respectively. The
results show that the resistive charge system is appropriate to test this kind of
fuel cell. The low global efficiency values (< 20 %) can be explained by the fuel
cell age.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:riufcg/290 |
| Date | 15 March 2018 |
| Creators | NASCIMENTO, Aldreany Pereira do. |
| Contributors | LABORDE, Hervé Michael., FRANÇA, Kleper Borges., AQUINO, Flávia de Medeiros. |
| Publisher | Universidade Federal de Campina Grande, PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA QUÍMICA, UFCG, Brasil, Centro de Ciências e Tecnologia - CCT |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca de Teses e Dissertações da UFCG, instname:Universidade Federal de Campina Grande, instacron:UFCG |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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