Produção de H2 para Células de Combustível do tipo PEM via Corrosão Alcalina de Al: Influência da Temperatura

Resumo

Produção de H2 para Células de Combustível do tipo PEM via Corrosão Alcalina de Al: Influência da Temperatura Marina C. Melo, Gabriela G. Cavalcanti e Sabrina N. da Silva O uso do H2 como vetor energético pode ser uma das soluções para minimização de emissões de poluentes por ser uma fonte de energia limpa e renovável. Contudo, o H2 é um gás que não aparece na sua forma livre na natureza, sendo necessário ser extraído de alguma fonte que o contenha. Nos últimos anos, pesquisadores têm estudado métodos para gerar o H2 no local de uso. Uma alternativa é a corrosão em meio alcalino de metais. Alguns metais como, o Al, reagem com bases fortes gerando H2 e o correspondente hidróxido metálico. Aqui propõe-se a utilização de latas de bebidas recicláveis tornado à extração do metal dispensável e criando mais uma alternativa de reutilização deste material. Os ensaios foram realizados colocando-se quantidades conhecidas de folhas de Al, das quais foram removidos o revestimento interno e a pintura externa por lixamento, após, as amostras foram cortadas e pesadas, aproximadamente 5 mg, para reagir com 5 mL de solução de cada base forte (KOH ou NaOH) nas concentrações de 1, 2, 3, 4 e 5 molL-1 em seringas invertidas de 20 mL, dispostas verticalmente em um banho termostatizado nas temperaturas de 25, 30, 35, 40 e 45ºC. O sistema funcionava da seguinte maneira: A medida que o H2 era produzido, a pressão do gás empurrava o êmbolo da seringa para cima. O volume de H2 produzido era correspondente ao deslocamento do êmbolo e, para cada volume medido, tinha-se um tempo de reação. Com base nos resultados encontrados, pode-se observar que a temperatura influencia a taxa da reação, conforme esperado pela teoria, isto é, maiores taxas são encontradas para temperaturas maiores. De modo geral, observou-se um pico de taxa de reação em aproximadamente 10 minutos, após este tempo as taxas de reação tendem a diminuir devido à escassez do material. A reação com KOH é mais lenta do que a reação com NaOH nas temperaturas investigadas. Para finalizar, utilizou-se o H2 gerado em uma Célula a Combustível de Membrana Polimérica Trocadora de Prótons (PEMFC - Proton Exchange Membrane Fuel Cell) para movimentar um mini carro.O H2 produzido foi suficiente para alimentar a célula e movimentar o veículo, portanto o método pode ser uma alternativa de baixo custo de geração de H2 in situ. Concluiu-se que a taxa de produção do H2 pode ser controlada pela temperatura da solução. O processo não requer a utilização de catalisadores. Em termos econômicos, a técnica é vantajosa, pois o material é oriundo de reciclagem. Por fim, a técnica permite que o H2 seja gerado no local em que será usado e na quantidade desejada. Foi verificado também que o método pode ser utilizado para produção de H2 in situ podendo em aplicações móveis e estacionárias. Agradecimentos: A CAPES pelo financiamento da bolsa Jovens Talentos.