Sistema de Submissão de Resumos, II ENCONTRO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA - 2012 (ENCERRADO)

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USO DE REJEITOS DE CELULOSE PARA PREPARAÇÃO DE MATERIAIS DE CARBONO VISANDO APLICAÇÃO EM CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
Giulianna Gonçalves Feijó, Marcia Aparecida da Silva Spinacé

Última alteração: 2012-11-22

Resumo


Atualmente é crescente o interesse por tecnologias que evitam o uso de fontes poluentes. Em meio a esse contexto surgem as células a combustível. As células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química do combustível em energia elétrica, podendo ser aplicadas na geração de energia estacionária, portáteis e móveis. Existem diversos tipos de células a combustível, neste projeto, as células do tipo PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) é que foram objeto de estudo. A células PEMFC são consideradas as mais promissoras por terem fácil acionamento, alta eficiência e baixa emissão de poluentes. O funcionamento da célula ocorre da seguinte maneira: uma membrana polimérica (Nafion®) funciona como eletrólito para a troca de prótons. No ânodo, o combustível é oxidado em H+, que são conduzidos até o cátodo pela membrana polimérica, e elétrons que são conduzidos até o cátodo por um circuito externo, gerando trabalho. No cátodo, o oxigênio é reduzido[4]. Esta célula possui como produtos apenas água e calor, sendo assim uma fonte de energia limpa. O hidrogênio é o combustível que apresenta os melhores resultados, no entanto, sua produção, transporte e armazenamento apresentam ainda bastante inconvenientes, como o custo elevado da eletrólise, o fato do hidrogênio da reforma a vapor ser impuro, pois contém monóxido de carbono, que envenena o catalisador de platina. Assim, células a combustível que utilizam combustíveis líquidos tem despertado bastante interesse. O metanol é o combustível que apresenta os melhores resultados, pois possui uma molécula simples, enquanto o etanol apresenta maior dificuldade na oxidação completa devido a quebra da ligação C-C. Para o etanol, o eletrocatalisador que apresenta melhores resultados é o PtSn/C, enquanto para o metanol é PtRu/C. Estudos mostram que carbonos nanoestruturados de diferentes morfologias como suporte para eletrocatalisadores contendo nanopartículas metálicas apresentaram-se mais ativos que os preparados em suportes de carbonos convencionais. Neste projeto foram preparados diversos tipos de carbono a partir de resíduos de fibras têxteis (celulose) e de nanocelulose. Estes materiais foram submetidos a carbonização hidrotérmica e a tratamento térmico, apresentando uma melhora nas propriedades elétricas e sendo, assim, utilizados posteriormente como suporte de carbono na preparação de eletrocatalisadores PtRu/C.  Todos os materiais foram submetidos à testes de difração de raios X e Micrografias Eletrônicas de Varredura. Os eletrocatalisadores foram avaliados por Voltametria Cíclica e Cronoamperometria.