O que são kits de células de combustível de hidrogênio?

Qualquer um que tenha visto a famosa filmagem granulada do desastre de Hindenburg está familiarizado com a ideia de que o hidrogênio se inflama facilmente. E embora existam muitas teorias concorrentes sobre exatamente como e por que o Hindenburg pegou fogo, uma verdade permanece. A queima desbloqueia a energia armazenada, tornando o hidrogênio útil como combustível .

Continue lendo para saber mais sobre queima de combustível, células de combustível e o alto custo das emissões limpas.

1. Rompendo laços, queimando combustível
2. De Moléculas a Células Combustíveis
3. O alto custo das emissões limpas

Embora seja o elemento mais abundante no universo, o hidrogênio é mais comumente encontrado preso na água aqui na Terra. No século 19, um pesquisador chamado William Grove descobriu que a aplicação de eletricidade à água – também conhecida como eletrólise – a separava em seus componentes básicos de hidrogênio e oxigênio. No gás resultante, hidrogênio e oxigênio são misturados, mas não ligados.

O pesquisador Yul Brown mergulhou em pesquisas práticas sobre o uso desse gás, agora conhecido como gás de Brown ou HHO, como combustível. Hoje, os kits podem realizar esse tipo de conversão em motores de combustão interna para aumentar o consumo de combustível.

Os kits de células de combustível de hidrogênio levam essa ideia um passo adiante. Grove também teorizou corretamente que você poderia reverter o processo, combinando oxigênio e hidrogênio para liberar eletricidade. O resultado é uma célula de combustível de hidrogênio.

Você não pode simplesmente arremessar os átomos juntos, no entanto. O hidrogênio deve ser decomposto em suas partículas carregadas positiva e negativamente primeiro. Uma célula de combustível de hidrogênio faz exatamente isso. Assim como em uma bateria, de um lado da célula de combustível está o poste positivo, onde o hidrogênio é introduzido. Um filme de polímero permite que apenas os prótons dos átomos passem, retirando-os do hidrogênio e deixando apenas os elétrons carregados negativamente para trás.

Os elétrons são atraídos para o lado positivo da célula de combustível, um fenômeno conhecido como fluxo de elétrons. Mas eles não podem passar de volta através do filme de polímero da mesma forma que os prótons fizeram. Em vez disso, eles são direcionados para fora da célula de combustível por meio de um circuito . Quando você adiciona um dispositivo elétrico como um motor de carro a este circuito, o fluxo de elétrons o alimenta. À medida que continuam ao longo do circuito para o lado positivo da célula, eles pegam seus prótons, formando hidrogênio novamente. O hidrogênio também se liga ao oxigênio do ar circundante: o resultado é água.

Os únicos subprodutos da eletricidade gerada pelas células a combustível de hidrogênio são o calor e a água, o que as torna uma fonte de energia extremamente desejável, ambientalmente falando. Mas os kits de células de combustível de hidrogênio atualmente existem apenas como carros-conceito de lançamento limitado ou em miniatura para carros de controle remoto ou em experimentos científicos práticos para crianças. Alguns grandes obstáculos impedem a ampla implantação de células de combustível nas frotas de transporte do mundo, ou seja, custo e rendimento energético líquido.

A tecnologia de células de combustível para alimentar carros elétricos é atualmente mais cara do que os motores convencionais. Além disso, pode levar mais energia para fazer e operar a célula do que a célula pode, por sua vez, produzir. Assim, apesar de sua limpeza geral, a tecnologia de célula de combustível nem sempre é eficiente.

Curiosamente, esses mesmos kits de carros RC e experimentos científicos disponíveis podem fornecer uma noção de como as futuras células de combustível ganharão energia. Alguns kits de carro modelo usam painéis solares para extrair a energia para alimentar a eletrólise. Talvez à medida que a energia solar se torne mais onipresente, o mesmo acontecerá com as células de combustível de hidrogênio.

Artigos relacionados