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Dissertação

Estimation of Effective Diffusion Coefficients with Nernst-Planck Equations in the Direct Borohydride-Peroxide Fuel Cell EVALUATED

Detalhes: Este trabalho pretende desenvolver um modelo teórico para membranas para aplicação em células de combustível líquidas de baixa temperatura, referindo-se, particularmente, à célula de combustível direta de borohidreto-peróxido (DBPFC), como um primeiro passo para a criação de um modelo numérico. A DBPFC é baseada na oxidação anódica do borohidreto de sódio (NaBH4) em solução alcalina com a redução catódica simultânea do peróxido de hidrogénio (H2O2) em meio ácido. Os ensaios são baseados principalmente nas equações de Nernst-Planck, onde todos os componentes do sistema são considerados para explicar a passagem dos iões através da membrana utilizada. Este último é dividido numa seção onde há um campo elétrico constante devido à diferença de potencial entre os elétrodos, e noutra seção sem ele, mas onde há uma diferença local de potencial elétrico entre os dois lados da membrana, ou seja, o potencial de membrana. Os ensaios realizados permitem elucidar os mecanismos de transporte no interior da membrana e encontrar a difusividade dos componentes que a atravessam. Um código Python foi usado para fazer uma estimativa dos chamados “coeficientes de difusão efetivos” do NaOH em Nafion N117, e obter uma aproximação para o Na+ (9,82E-08 cm2s-1), e para o OH- (1,04E-08 cm2s-1), à temperatura ambiente. Este estudo pretende ser um ponto de partida para a criação de um modelo numérico onde estão envolvidas soluções líquidas e, portanto, adequado para a modelação de DBPFCs.
Keywords: pilha de combustível líquido, de borohidreto-peróxido, coeficientes de difusão, modelo numérico, Python

Discussão: dezembro 13, 2021, 15:0