Desenvolvimento de células a combustível de óxido sólido e reformador de etanol

Resumo

Esta proposta de pesquisa visa fomentar um estudo de mestrado fundamentado na obtenção dos componentes de uma célula a combustível de óxido sólido suportada por metal (MS-SOFC: Metal Supported-Solid Oxide Fuel Cell) e a correlação de sua estrutura, microestrutura e arquitetura com as propriedades eletroquímicas visando geração de energia embarcada a partir do bioetanol em veículos híbridos. As MS-SOFC são dispositivos de conversão eletroquímica capazes de produzir eletricidade a partir da oxidação direta de um combustível, tais como o hidrogênio (H2) e o bioetanol. Uma das principais vantagens desses dispositivos é a reforma interna do bioetanol em H2 diretamente no anodo da MS-SOFC. O bioetanol por ser um combustível renovável líquido já possui sua logística de distribuição no Brasil, é muito mais seguro, fácil de transportar e armazenar quando comparado ao H2. Nesse contexto, o candidato aprenderá diversas técnicas de obtenção dos suportes metálicos de aço inox ferrítico (FSS: ferritic stainless steel), eletrodos (catodo e anodo), eletrólito e DBLs (DBLs: diffusion barrier layers), dentre elas podemos citar: tape casting, screen printing, sol gel e PVD (PVD: physical vapor deposition). Cada MS-SOFC obtida será rigorosamente caracterizada por técnicas ex situ tais como BET, XRD, SEM, XPS, TEM e in operando tais como espectroscopia Raman e de massa e espectroscopia de impedância (EIS), distribuição dos tempos de relaxação (DRT: distribution relaxation times) por EIS, voltametria em circuito aberto (CV-OCV) para levantamento de curvas de densidade de potência, testes de degradação ao longo do tempo (endurance) por cronopotenciometria e outras que forem convenientes. (AU)