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Grove descobriu que colocando dois eletrodos de platina com cada lado de cada eletrodo imerso num tubo contendo \u00e1cido sulf\u00farico dilu\u00eddo, e os outros dois lados separadamente conectados em tubos fechados com oxig\u00eanio e hidrog\u00eanio, uma corrente cont\u00ednua circularia entre os eletrodos. Os tubos isolados e fechados produziam \u00e1gua e tamb\u00e9m gases, e ele notou que o n\u00edvel de \u00e1gua aumentou em ambos os tubos onde a corrente el\u00e9trica passou.<\/p>\n\n\n\n
Em seguida, Grove construiu uma fonte de energia usando vinte e seis c\u00e9lulas em s\u00e9rie e foi o primeiro a notar e explicitar a dificuldade de produzir altas densidades de corrente el\u00e9trica em uma pilha a combust\u00edvel (v\u00e1rias c\u00e9lulas a combust\u00edvel conectadas em s\u00e9rie), que utiliza gases como reagentes. O problema que enfrentou na \u00e9poca ainda est\u00e1 sendo estudado atualmente por pesquisadores da \u00e1rea. O seu empenho neste problema \u00e9 demonstrado pela seguinte cita\u00e7\u00e3o:<\/p>\n\n\n\n
\u201cComo a a\u00e7\u00e3o qu\u00edmica ou catal\u00edtica s\u00f3 poderia acontecer com uma placa de platina comum na linha ou marca de \u00e1gua onde o l\u00edquido, o g\u00e1s e a platina se encontram, h\u00e1 dificuldade em obter um dispositivo capaz de oferecer uma superf\u00edcie not\u00e1vel de a\u00e7\u00e3o\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Em 1800, os cientistas brit\u00e2nicos William Nicholson e Anthony Carlisle descreveram o processo de usar eletricidade para decompor a \u00e1gua em hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio. Mas combinar os gases para produzir eletricidade e \u00e1gua foi a grande descoberta de William Grove. Logo depois ele chamou o dispositivo desta experi\u00eancia como a \u201cbateria a g\u00e1s\u201d \u2013 a primeira c\u00e9lula a combust\u00edvel.<\/p>\n\n\n\n
O qu\u00edmico Ludwig Mond, dedicou a maior parte da sua carreira desenvolvendo tecnologias para a ind\u00fastria qu\u00edmica tal como o refinamento de n\u00edquel. Em 1889, Mond e seu assistente Carl Langer, descreveram a sua experi\u00eancia com a CaC a hidrog\u00eanio e oxig\u00eanio. A experi\u00eancia produziu uma corrente el\u00e9trica de 6 amperes \u2013 densidade de corrente de 2,8 a 3,5 mA\/cm2 – numa pequena \u00e1rea de eletrodo de 700 cm2 produzindo uma tens\u00e3o de 0,73 volts. A c\u00e9lula a combust\u00edvel de Mond e Langer usava 0,35 g de finos eletrodos de platina porosos e um eletr\u00f3lito de \u00e1cido sulf\u00farico. Eles observaram dificuldades utilizando eletr\u00f3litos l\u00edquidos, pois somente obtinham sucesso utilizando eletr\u00f3litos em forma s\u00f3lida.<\/p>\n\n\n\n J\u00e1 o cientista e fundador do campo da f\u00edsico-qu\u00edmica, Friedrich Wilhelm Ostwald, contribuiu com muitas das teorias sobre as c\u00e9lulas a combust\u00edvel. Em 1893, ele determinou experimentalmente as fun\u00e7\u00f5es dos v\u00e1rios componentes de uma CaC: eletrodos, eletr\u00f3lito, agentes de oxida\u00e7\u00e3o e redu\u00e7\u00e3o, \u00e2nions e c\u00e1tions.<\/p>\n\n\n\n William Grove especulava que as rea\u00e7\u00f5es que ocorriam na sua bateria de g\u00e1s ocorriam nos pontos de contato entre eletrodos, g\u00e1s e eletr\u00f3lito, mas n\u00e3o sabia explicar al\u00e9m disso. J\u00e1 Ostwald, que desenvolveu a rela\u00e7\u00e3o entre as propriedades f\u00edsicas e rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas, resolveu a inc\u00f3gnita do funcionamento da c\u00e9lula de g\u00e1s de William Grove. Sua pesquisa sobre o funcionamento qu\u00edmico das c\u00e9lulas foi a base de trabalho para as pesquisas sobre CaCs nos anos seguintes por outros pesquisadores.<\/p>\n\n\n\n Na primeira metade do s\u00e9culo XX, o cientista su\u00ed\u00e7o Emil Baur, juntamente com seus estudantes, conduziu uma grande quantidade de pesquisas com v\u00e1rios tipos de tecnologias de c\u00e9lulas a combust\u00edvel. Parte do trabalho de Emil Baur incluiu dispositivos de alta temperatura (utilizando prata fundida como eletr\u00f3lito) e um eletr\u00f3lito s\u00f3lido de argila e \u00f3xidos met\u00e1licos.<\/p>\n\n\n\n No final dos anos 30, Francis Thomas Bacon come\u00e7ou pesquisando CaCs de eletr\u00f3lito alcalino (AFC- Alkaline Fuel Cell) de alta press\u00e3o, que parecia oferecer resultados vi\u00e1veis. Em 1939, ele construiu uma c\u00e9lula que usava eletrodos de n\u00edquel e operava numa press\u00e3o de at\u00e9 220 atm numa temperatura de 100 \u00baC. Durante a Segunda Guerra Mundial, Bacon trabalhou no desenvolvimento de c\u00e9lulas que poderiam ser usadas nos submarinos da marinha inglesa, e em 1958 demonstrou uma CaC alcalina usando um dispositivo com eletrodo de 10 polegadas (25,4 cm) de di\u00e2metro.<\/p>\n\n\n\n Embora fossem extremamente caras, as c\u00e9lulas a combust\u00edvel de Francis Bacon provaram ser suficientemente confi\u00e1veis para atrair a aten\u00e7\u00e3o da Pratt & Whitney. Esta empresa se uniu com a Energy Conversion, que tinha Francis Bacon como consultor e licenciou o trabalho dele para ser utilizado no desenvolvimento de um sistema de gera\u00e7\u00e3o de energia para as miss\u00f5es espaciais Gemini e Apollo da Nasa. Este sistema era constitu\u00eddo por tr\u00eas unidades de pilhas a combust\u00edvel alcalinas e operavam a press\u00f5es de 3,5 atm. Na seq\u00fc\u00eancia do desenvolvimento tecnol\u00f3gico, a temperatura das c\u00e9lulas foi aumentada para 200 \u00baC, e produziam pot\u00eancia de 1,4 kW cada. A tens\u00e3o desenvolvida variava entre 27 e 31 volts, com uma vida \u00fatil limitada em 400 horas de opera\u00e7\u00e3o, devido principalmente \u00e0 corros\u00e3o do c\u00e1todo (eletrodo). Ap\u00f3s as miss\u00f5es Apollo, a constru\u00e7\u00e3o de novas c\u00e9lulas a combust\u00edvel alcalinas operando com altas press\u00f5es, foi paralisada e tornou claro, levando em conta esse tipo de c\u00e9lulas, que sua comercializa\u00e7\u00e3o tinha como principais obst\u00e1culos o alto custo e a pequena vida \u00fatil.<\/p>\n\n\n\n Mas atualmente, as CaCs apresentam uma evolu\u00e7\u00e3o em durabilidade, diminui\u00e7\u00e3o dos custos e s\u00e3o uma das principais solu\u00e7\u00f5es energ\u00e9ticas ambientalmente amig\u00e1veis. \u00c9 s\u00f3 uma quest\u00e3o de tempo para que as c\u00e9lulas a combust\u00edvel estejam fazendo parte da vida das pessoas como ocorreu com os computadores pessoais.<\/p>\n\n\n\n Obs: Quando mencionamos a palavra \u201cc\u00e9lula a combust\u00edvel\u201d, queremos generalizar o conceito desde uma c\u00e9lula apenas at\u00e9 v\u00e1rias unidades de c\u00e9lulas conectadas, formando o que alguns pesquisadores e autores chamam de pilhas a combust\u00edvel. Mas o nome mais usual e preferido \u00e9 \u201cc\u00e9lulas a combust\u00edvel\u201d para ambos os sentidos (desde uma unidade at\u00e9 v\u00e1rias conectadas).<\/p>\n\n\n\n Fonte: Brasil H2 Fuel Cell Energy![\"q\"\/](\"midia\/imagens\/398.jpg\")
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\nPor: Eng. Emilio Hoffmann Gomes Neto<\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"