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A Volkswagen e a Universidade UFABC aliam forças na área de P&D, usando tecnologia MA da empresa DDDROP em desenvolvimento inovador de energia .
A Universidade Federal UFABC, em colaboração com a renomada fabricante automotiva VW, embarcam em um ambicioso projeto para criar uma célula de combustível inovadora que funciona com água e etanol.
Ao aproveitar tecnologias avançadas, incluindo a Manufatura Aditiva com impressora 3D industrial de ponta, a equipe de pesquisa pretende superar as barreiras tradicionais associadas aos veículos movidos a hidrogênio.
Esta abordagem inovadora não só oferece uma solução mais econômica e amigável ao ambiente, mas também abre caminho para uma implementação mais fácil e de maior escala.
INOVAÇÃO DE ENTRADA DE COMBUSTÍVEL E MATERIAIS
A base deste projeto inovador está em desenvolver células a combustível alimentadas com etanol. Em vez de depender de sistemas dispendiosos e complexos de produção e distribuição de hidrogénio, a célula a combustível recebe do ar, uma combinação de etanol renovável em solução aquosa com oxigênio.
Nessas células o combustível especializado, o etanol pode ser decomposto diretamente na superfície de uma camada catalisadora, gerando apenas água e CO2. A estrutura deste tipo de célula a combustível é baseada em membranas de troca de prótons e camadas de catalisador onde ocorrem as reações. Este sistema membrana-catalisadora é cercado por eletrodos externos multifuncionais, chamados de placas bipolares. Os materiais convencionais usados para fabricar essas placas, como metais ou grafite, tornam-nas muito pesados ou muito frágeis para aplicações automotivas. Para superar esses problemas, a equipe de pesquisa está desenvolvendo placas bipolares leves e resistentes usando manufatura aditiva e técnicas avançadas.
Trabalhando em estreita colaboração com a VW alemã e equipados com equipamentos de última geração como a impressora de nível industrial da holandesa DDDROP, os pesquisadores da UFABC conseguiram fabricar placas bipolares à base de grafeno impressas em 3D.
Esta abordagem inovadora permite que o combustível flua através das placas com canais especialmente projetados e seja distribuído uniformemente na superfície do catalisador. Ao empregar filamentos para 3D condutores feitos com polímeros de alto desempenho e grafeno; a equipe superou as limitações das técnicas tradicionais de fabricação, viabilizando a produção dessas placas bipolares especializadas.
GERAÇÃO DA ELETRICIDADE:
Através do processo de oxidação, a célula a combustível divide o etanol em prótons (H+) e CO2 em uma camada de catalisador. Os prótons são transportados através de uma membrana de troca de prótons e reagem com oxigênio produzindo água. Este processo gera um fluxo de elétrons através de um circuito externo que é a fonte de energia da célula a combustível. O etanol, a água, o oxigênio e os elétrons precisam passar pelas placas bipolares impressas em 3D. O fluxo de elétrons cria uma corrente elétrica que pode ser aproveitada para alimentar vários dispositivos e, no futuro, potencialmente impulsionar veículos.
VANTAGENS AMBIENTAIS E VIABILIDADE LOGÍSTICA: O que coloca ênfase neste projeto baseado em célula de combustível movida a etanol e água, é seu foco no aproveitamento de recursos amplamente disponíveis e na redução de complexidades logísticas. Ao contrário das tradicionais células de combustível de hidrogênio, que requerem um custo elevado, infraestrutura para produção e distribuição, esta solução inovadora utiliza água filtrada da torneira e uma fração do etanol prontamente disponível em postos de combustível no Brasil. O etanol, um recurso renovável e facilmente recicláveis, tem sido amplamente utilizado no Brasil há décadas, tornando esta nova tecnologia altamente acessível e sustentável.
O Primeiro Resultado da Pesquisa
O PRIMEIRO RESULTADO: Como resultado de seus esforços colaborativos, a UFABC, apoiada pela VW, está agora pronta para revelar uma célula de potência de 400W utilizando esta tecnologia inovadora. Através das técnicas de fabricação e tecnologia da impressora 3D DDDROP, a universidade alcançou um marco significativo no desenvolvimento de células a combustível movidas a água e etanol. Este avanço promete revolucionar o sector da energia limpa e abrir novas possibilidades para transportes ecológicos.
CONCLUSÃO: O projeto conjunto entre a UFABC e a VW representa um avanço significativo no avanço da tecnologia de células a combustível. Ao aproveitar o poder da água e do etanol, estas células de combustível inovadoras oferecem uma solução econômica, limpa e facilmente implementável para um futuro sustentável. À medida que a equipe de pesquisa continua a refinar e dimensionar esta tecnologia, nós aguardamos ansiosamente novos desenvolvimentos que, sem dúvida, moldarão o cenário da energia limpa e dos transportes com a ajuda da manufatura aditiva e equipamento DDDROP.
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