Tese: Análise de Desempenho de uma Célula de Combustível tipo PEM de 5 kW com Reformador de Gás Natural e Cogeração
Aluno(a) : Alessandro LamaOrientador(a): Alcir de Faro Orlando
Área de Concentração: Petróleo e Energia
Data: 11/10/2006
Link para tese/dissertação: http://www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=9928@1
Resumo: Uma célula PEM de 5 kW com reformador foi instalada na PUC-Rio tendo como objetivo a determinação experimental de seu desempenho e de seu potencial de cogeração para aumentar o uso da energia química do combustível. A unidade utiliza um processador de combustível para converter energia do gás natural em um reformado rico em hidrogênio. A célula é totalmente instrumentada fornecendo dados para o cálculo da eficiência global do sistema (eficiência total), eficiência do reformador, eficiência da pilha, eficiência de conversío (DC/AC) e o potencial de cogeração. Este estudo detalha as equações necessárias para calcular os parâmetros, todas teoricamente, dos conceitos termodinâmicos e eletroquímicos, e experimentalmente, dos balanção de massa e energia, comparando os resultados. Foram obtidos dados no estado permanente resultando em eficiências do reformador, pilha, conversío e global, junto com os desvios padrões calculados. Também foi comprovado que a energia perdida no reformador e na pilha é praticamente a mesma. Foi mostrado que as degradações de desempenho do reformador e da pilha reduzem a vida útil da célula do conjunto, que também tem uma eficiência abaixo do que foi indicado pelo fabricante. O potencial de cogeração foi estimado através do cálculo do calor rejeitado pela pilha e através do calor rejeitado pelo reformador dando um valor de 71,3 %.