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Conteúdo de Células a Combustível

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A tecnologia célula a combustível têm sido reconhecida como uma forma limpa de produzir eletricidade com alta eficiência energética em diversas aplicações, desde a portátil até em geração distribuída. Não importando a sua aplicação, elas oferecem um número importante de benefícios para usuários individuais, companhias de energia e a sociedade em geral.

Enquanto os benefícios da geração distribuída ainda são discutidos, os benefícios ambientais das CaCs têm estimulado o seu uso em locais com alta concentração de poluentes e, assim, ajudar a minimizar os problemas ambientais e melhorar as condições sociais.

Pelo fato de produzirem energia sem combustão e sem partes móveis, as CaCs são, em média, até 25% maiseficientes que os motores a combustão interna, reduzindo a emissão de poluentes e também de dióxido de carbono na atmosfera.

Mesmo quando o hidrogênio é obtido a partir de fontes fósseis como o petróleo e o gás natural, a emissão de dióxido de carbono (CO2) cai de 25 a 50%, e a fumaça produzida quando comparada com equipamentos tradicionais como os geradores a diesel, diminui em 99%.

Na busca de um melhor aproveitamento dos benefícios proporcionados pelas CaCs, as fontes de energia renováveis são um ponto crucial para aproveitar integralmente os benefícios desta tecnologia, pois durante o crescimento destes, como a cana-de-açúcar, ocorre o seqüestro de carbono presente na atmosfera (CO2), além de liberarem o oxigênio.

Como as previsões das reservas de petróleo estão estimadas para mais 40 a 50 anos, uma forma de se aumentar este tempo é utilizando equipamentos eficientes – como as CaCs - que produzam a mesma quantidade de energia, mas utilizando menos petróleo.

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O Departamento de Energia dos EUA estima que se somente 10% dos automóveis do seu país utilizassem células a combustível, a emissão regular de poluentes diminuiria em 1 milhão de toneladas por ano, além de diminuir em 60 milhões de toneladas o dióxido de carbono emitido para a atmosfera, e também diminuir a importação de 800.000 barris de petróleo por ano (13% do total de importação de petróleo dos EUA).

Recentemente, o presidente da Ford Motors, William Ford, declarou: “Eu acredito que as células a combustível terminarão com o reinado de 100 anos dos motores a combustão”.

E realmente deverá acontecer, pois, depois de cem anos, a eficiência de um motor a combustão é de apenas 20%, em média, enquanto que os veículos movidos por CaCs atingem eficiência de 40 a 45%. Esta faixa de eficiência é para as primeiras gerações desta tecnologia, que ainda está em avanço. Desta forma, os veículos CaCs irão utilizar até metade do combustível para cobrir a mesma distância. Isto significa economia e menos emissão de poluentes.

Além disso, por praticamente não apresentarem partes móveis, os veículos CaCs terão menos vibrações e ruídos, refletindo em menos manutenção. No futuro, ao estacionar o carro na garagem, o veículo CaC poderá ser “plugado” na rede elétrica de casa para gerar eletricidade e calor para aquecer o ambiente, ou ainda, ser vendido para a rede elétrica.

Um automóvel que tenha alta performance e não libere praticamente poluentes na atmosfera, tal como um que utilize a tecnologia CaC, é uma importante solução para resolver o problema da qualidade do ar urbano.

Em breve, apresentaremos estudos mais complexos e precisos sobre os impactos favoráveis ao meio ambiente que as CaCs proporcionam.


Principais Benefícios Ambientais:

Minimiza nossa dependência em produtos do petróleo para produzir energia:

Petróleo, gás natural e carvão são um dos tipos de combustíveis fósseis que têm certas desvantagens. O petróleo é uma fonte limitada, o gás natural é difícil de transportar, e o carvão é extremamente agressivo ao meio ambiente. As células a combustível poderão satisfazer nossa demanda por energia ao mesmo tempo em que as reservas de combustíveis fósseis diminuam. Para isso, deve-se utilizar fontes renováveis de energia, como a cana-de-açúcar e outras fontes de biomassa, pois durante o seu crescimento, ocorre o seqüestro de carbono da atmosfera.

Emite menos gases causadores do efeito estufa:

A maior parte das CaCs emitem oxigênio e água como seus subprodutos. Imaginem dentro de alguns anos que a maior parte da frota de automóveis emita somente estes componentes ao invés de monóxido de carbono, dióxido de carbono e outros gases nocivos, além da fumaça. Embora algumas CaCs emitam dióxido de carbono, a emissão é em pequenas quantidades.

Mais eficiência na geração da energia e no consumo da fonte de energia:

Atualmente, os motores a combustão interna mais eficientes atingem eficiência de 25 a 30%. Em média, varia de 13 a 20%. As plantas mais eficientes de geração de energia têm eficiência de 33 a 35%. As células a combustível mais usuais e maduras no momento, as de ácido fosfórico (PAFC) e as que utilizam metanol (DMFC), têm eficiência de 40%. Entretanto, quando é utilizado num sistema de cogeração (onde aproveita-se o calor rejeitado para gerar mais energia), as células de ácido fosfórico podem obter eficiência de 85%. Outras tecnologias de CaCs têm suas eficiências variando desde 40% até 85%. De um modo geral, todas as células a combustível têm eficiência maior que os motores a combustão e plantas de geração.


Redução de Baterias nos Aterros Sanitários

As micro células a combustível são potenciais substitutos da maioria das baterias recarregáveis usadas hoje em dia em muitos tipos de equipamentos eletrônicos. Além dos benefícios em performance que as células já oferecem, embora em protótipos pouco práticos, elas também podem reduzir potencialmente uma vasta quantidade de baterias jogadas nos lixos e que vão parar nos grandes lixões das cidades, os aterros sanitários. A contaminação por parte das baterias pode prejudicar os lençóis freáticos, fonte de água potável, algo muito raro nos dias de hoje.

A cada ano, bilhões de baterias são compradas, usadas, e jogadas fora no Brasil e em todo o mundo, principalmente nos EUA. Somente em 1998, mais de 3 bilhões de baterias industriais e de uso doméstico foram vendidas. A cada ano, a demanda por baterias cresce de 5 a 6%, devido ao crescimento na venda de telefones celulares, câmeras de vídeo, computadores portáteis, ferramentas que utilizam baterias e brinquedos.

As baterias são uma fonte potencial de lixo contaminante, sendo responsável por 20% do lixo tóxico gerado nos EUA por residências e empresas. Praticamente todas as baterias recarregáveis usadas em laptops e outros equipamentos portáteis são de níquel-cádmio. O vazamento de metais pesados no solo como o cádmio e o níquel, e na água de rios é um problema de grande preocupação.

As células a combustível têm uma expectativa de vida muito superior quando comparadas com as baterias recarregáveis w são construídas com materiais menos nocivos. Desta forma, com o aumento do uso de células a combustível em micro-aplicações, espera-se que diminua a contaminação de metais pesados nos aterros sanitários.

Fonte: Brasil H2 Fuel Cell Energy Por: Eng. Emilio Hoffmann Gomes Neto



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