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As células ou pilhas de combustível são consideradas como a mais promissora tecnologia para a produção de energia do futuro, pois convertem directamente a energia química em energia eléctrica com elevada eficiência e com impacto ambiental mínimo devido as pequenas quantidades de gases poluentes emitidas. No entanto, os investigadores e criadores de células de combustível têm ainda que ultrapassar vários obstáculos antes da penetração do mercado. O sucesso da comercialização depende do grau de optimização da performance das pilhas, do seu projecto e da sua fabricação, necessários para atingir a eficiência pretendida e também minimizar o seu custo. Será pois fundamental prever e controlar os parâmetros que determinam a eficiência das pilhas, através do desenvolvimento de trabalho experimental e de modelização para estudar os efeitos de diferentes condições de operação e variáveis de projecto. A dinâmica de fluidos computacional (CFD) é considerada como a ferramenta adequada para efectuar estudos de projecto e optimização nesta área.
Entre as diferentes tecnologias associadas às pilhas de combustível, as pilhas de combustível com membrana permutadora de protões (PEMFC) apresentam altos níveis de eficiência, operam a baixas temperaturas e têm potencial para um baixo custo por kW. Parecem ser o único tipo de células comercializáveis num futuro próximo em aplicações diversas, tais como transportes, portáteis e até co-geração.
No presente projecto, pretende-se desenvolver uma ferramenta numérica para a simulação de pilhas PEMFC e realizar também testes e ensaios de optimização deste tipo de pilhas numa estação experimental projectada e construída no decurso do projecto. Seguindo a estratégia da Comissão Europeia nesta área, as actividades serão desenvolvidas em articulação com várias solicitações industriais. Vários membros da equipa de investigação estão envolvidos noutras actividades relacionadas com a área das pilhas de combustível, colaborando com diversas entidad  |
Resumo
As células ou pilhas de combustível são consideradas como a mais promissora tecnologia para a produção de energia do futuro, pois convertem directamente a energia química em energia eléctrica com elevada eficiência e com impacto ambiental mínimo devido as pequenas quantidades de gases poluentes emitidas. No entanto, os investigadores e criadores de células de combustível têm ainda que ultrapassar vários obstáculos antes da penetração do mercado. O sucesso da comercialização depende do grau de optimização da performance das pilhas, do seu projecto e da sua fabricação, necessários para atingir a eficiência pretendida e também minimizar o seu custo. Será pois fundamental prever e controlar os parâmetros que determinam a eficiência das pilhas, através do desenvolvimento de trabalho experimental e de modelização para estudar os efeitos de diferentes condições de operação e variáveis de projecto. A dinâmica de fluidos computacional (CFD) é considerada como a ferramenta adequada para efectuar estudos de projecto e optimização nesta área.
Entre as diferentes tecnologias associadas às pilhas de combustível, as pilhas de combustível com membrana permutadora de protões (PEMFC) apresentam altos níveis de eficiência, operam a baixas temperaturas e têm potencial para um baixo custo por kW. Parecem ser o único tipo de células comercializáveis num futuro próximo em aplicações diversas, tais como transportes, portáteis e até co-geração.
No presente projecto, pretende-se desenvolver uma ferramenta numérica para a simulação de pilhas PEMFC e realizar também testes e ensaios de optimização deste tipo de pilhas numa estação experimental projectada e construída no decurso do projecto. Seguindo a estratégia da Comissão Europeia nesta área, as actividades serão desenvolvidas em articulação com várias solicitações industriais. Vários membros da equipa de investigação estão envolvidos noutras actividades relacionadas com a área das pilhas de combustível, colaborando com diversas entidades interessadas em desenvolver este tipo de pilhas. Alguns protótipos desenvolvidos serão intensamente estudados e testados sendo identificadas condições óptimas de funcionamento no respeitante à eficiência e segurança. Em paralelo, serão efectuados estudos numéricos que contribuirão para melhorar o projecto e fabricação destas pilhas economizando tempo e custos.
Espera-se que os resultados obtidos no presente projecto contribuam para um avanço do conhecimento na área da tecnologia das pilhas de combustível e para a criação de uma plataforma nacional nesta área que empurre o país para uma melhor política energética. |