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Células a combustível são uma classe de dispositivos eletroquímicos que convertem diretamente a energia química de um fluxo reagente em energia elétrica e calor, operando de forma eficiente e silenciosa. O presente estudo tem o objetivo de desenvolver e aplicar um protocolo de testes para a caracterização de módulos de células a combustível de eletrólito polimérico (PEFC) por meio de medidas da curva de polarização desses dispositivos. Este protocolo foi elaborado a partir das recomendações de um protocolo de testes harmonizado publicado pelo projeto FCTESQA e o procedimento experimental foi conduzido sob condições controladas em laboratório tendo como principais parâmetros de saída a tensão e a intensidade de corrente elétrica geradas. Os testes foram realizados através do controle da corrente elétrica drenada do módulo de células a combustível e resultaram em um conjunto de medidas que permitem obter a curva de polarização do dispositivo e, assim, diagnosticar seu desempenho. O protocolo foi aplicado sobre dois dispositivos distintos (dotados das mesmas especificações nominais), e as curvas geradas foram comparadas. Os resultados indicam que ambos os dispositivos, mesmo sujeitos a diferentes condições de operação, reproduzem curvas de polarização muito semelhantes, conforme o esperado. Esta semelhança sugere que a padronização do procedimento foi eficaz.
Fuel cells are electrochemical devices that convert the chemical energy carried by a reagent flow directly into electrical energy and heat efficiently and quietly. This study aims to develop and apply a testing protocol for the characterization of a polymer electrolyte (PEFC) fuel cell stack based on device’s polarization curve measurement. The measurement procedure was developed following the recommendations of a harmonized test protocol published by the FCTESQA project and the experimental methods were conducted under controlled laboratory conditions. The main test outputs are the voltage and the electrical current produced by the stack. The tests were performed by controlling the electrical current drawn from the fuel cell stack and resulted in a set of measures that provide the polarization curve of the device and thus diagnose their performance. The protocol was applied on two similar devices (both with the same nominal specification), their curves generated and then compared. The results indicate that both devices, even if subject to different operating conditions, reproduce polarization curves very similarly, as expected. This similarity suggests that the standardization of the procedure was effective.
Data da defesa: 19/12/2011
Banca Examinadora
Orientador (a): Mauricio Pereira Cantão (PRODETEC)
Membro da Banca: Alexandre Rasi Aoki (Lactec)
Membro da Banca: Marcos Antonio Coelho Berton (Lactec)
Membro da Banca: Patricio Rodolfo Impinnisi (Lactec)
Palavra(s)-Chave: Célula a combustível de Eletrólito Polimérico,Avaliação de desempenho, Curva de Polarização.
Keywords: Polymeric Electrolyte Fuel Cell, Performance Evaluation, Polarization Curve.
