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Célula a combustível faz drone voar por mais de uma hora

Célula a combustível faz drone voar por mais de uma hora
A célula a combustível ultraminiaturizada usa materiais de baixo custo em uma estrutura de aço inoxidável poroso. [Imagem: Kun Joong Kim et al. - 10.1038/srep22443]

SOFC com aço inoxidável

Engenheiros coreanos usaram aço inoxidável para eliminar um dos maiores problemas das células de combustível sólidas.

O resultado prático foi que eles criaram um meio dar aos drones uma autonomia muito superior à que é possível com baterias.

A equipe usou o comum e barato aço inoxidável para substituir o material propenso a entupimentos e desgaste nas células a combustível de óxido sólido - ou SOFC na sigla em inglês (solid oxide fuel cell) - tidas como células de terceira geração.

Esses geradores convertem hidrogênio em eletricidade pela migração de íons de oxigênio do catodo rumo ao anodo através de um óxido sólido, que funciona como eletrólito. Tipicamente, sobretudo em células pequenas, tem sido usado silício como meio de suporte, devido à facilidade de usar a litografia para fabricação.

Contudo, essa não é uma solução para aplicações práticas porque o sistema se degrada rapidamente, com problemas de entupimento ou trincas devido à expansão termal.

Célula de hidrogênio para drones

Kun Kim e seus colegas da Universidade Pohang combinaram aço inoxidável poroso, que é térmica e mecanicamente forte e estável às reações de oxidação e redução, com um eletrólito de filme fino, obtendo ganhos de durabilidade e de rendimento.

A célula a combustível apresentou uma densidade de energia de 560 mW por cm-2 at 550º C, uma temperatura abaixo da temperatura operacional das SOFCs tradicionais.

E a energia gerada é suficiente para alimentar celulares, notebooks e drones - o protótipo manteve um drone voando por mais de uma hora, várias vezes mais do que é possível com as baterias originais do aparelho.

Como o projeto da SOFC é escalonável, a equipe pretende agora construir protótipos maiores visando aplicações automotivas.

Bibliografia:

Micro solid oxide fuel cell fabricated on porous stainless steel: a new strategy for enhanced thermal cycling ability
Kun Joong Kim, Byung Hyun Park, Sun Jae Kim, Younki Lee, Hongyeul Bae, Gyeong Man Choi
Nature Scientific Reports
Vol.: 6, Article number: 22443
DOI: 10.1038/srep22443




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