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sexta-feira, fevereiro 18, 2011

PILHAS DE COMBUSTÍVEL


Encontrar fontes de energia alternativas torna-se fundamental na realidade mundial. Ambiente, poluição, efeito de estufa e qualidade atmosférica são temas que já fazem parte do discurso das entidades nacionais e internacionais em matéria ambiental, no entanto é preciso agir e delinear estratégias para uma alteração significativa nas mentalidades, nas políticas e nas instituições que mais directamente estão ligadas a este problema elevado à escala mundial.

O aumento do dióxido de carbono na atmosfera é um dos maiores responsáveis pelo efeito de estufa num mundo onde as reservas mundiais de petróleo estão rapidamente a ser consumidas e onde a queima de combustíveis fósseis está a levar ao aumento da quantidade de dióxido de carbono concentrado na atmosfera.

O uso de pilhas de combustível pode ser uma opção para a redução do consumo de combustíveis fósseis e da poluição. Mas afinal o que é uma pilha de combustível?

A um conjunto de células de combustível unidas entre si dá-se o nome de combustível onde cada uma delas é um dispositivio electroquímico no qual a energia química armazenada no combustível, na presença de um oxidante, normalmente oxigénio, é convertida em electricidade e calor.

O princípio de funcionamento das pilhas de combustível é semelhante ao das baterias, com a diferença que as células de combustível são continuamente alimentadas.

Há vários tipos de pilhas de combustível, consoante o electrólito e restante material de construção, funcionando umas a baixa e outras a alta temperatura. De entre os vários tipos, as “Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells” (PEMFC ou PEM) e as “Solid-Oxide Fuel Cells” (SOFC)

As PEM são alimentadas com hidrogénio puro e funcionam a baixa temperatura (cerca 80ºC), sendo indicadas para uso no sector automóvel, em que existem veículos quer de uso pessoal, disponibilizados por Mercedes, Hyunday, Toyota, General Motors, híbridos da Audi e Ford e as scooter da Honda, quer de transporte público, como é o caso de alguns autocarros a circular na cidade de Londres.

Estas pilhas de combustível podem ainda ser usadas em sistemas de produção de electricidade a nível doméstico ou pequena escala. Outro exemplo é o uso em computadores portáteis e telemóveis, em que um tipo de PEM que usa metanol em vez de hidrogénio, substitui as baterias.

As SOFC são mais flexíveis em termos de combustível, pois para além de hidrogénio são ainda compatíveis com metano e monóxido e dióxido de carbono, funcionando a elevada temperatura (700ºC – 1000ºC). Devido a esta flexibilidade, e à elevada eficiência, as SOFC são mais indicadas para produção de energia em fontes estacionárias.

Devido à geração de calor de elevada qualidade, derivada das elevadas temperaturas de funcionamento, podem ainda ser usadas em aplicações combinadas, como é o exemplo da Rolls-Royce que desenvolveu um sistema híbrido de produção de energia de 1MW, em que 800 kW são provenientes de um sistema de pilhas de combustível, que funcionam a cerca de 800ºC, e os restantes 200 kW provêm de uma turbina a gás.

Apesar das inúmeras vantagens das pilhas de combustível, como a elevada eficiencia (cerca 80%), diversidade da gama de aplicações, baixas emissões locais, amigas do ambiente (sem produção de óxidos de azoto e de enxofre), flexíveis na utilização de diferentes combustíveis e no tamanho, há também algumas limitações, consideradas como algumas barreiras à sua implementação, como o custo de materiais e de construção e a sua durabilidade.

Elsa Agante, Engenheira do Ambiente e Energia

Este artigo de opinião foi publicado na edição nº0 da revista Raia Diplomática, no dia 28.11.2009

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