Estudo da Integração de uma Célula a Combustível a Óxido Sólido com Uma Microturbina a Gás

Nome: Stéfani Vanussi Melo Guaitolini
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 30/11/2015
Orientador:

Nomeordem decrescente Papel
Jussara Farias Fardin Orientador
Lucas Frizera Encarnação Co-orientador

Banca:

Nomeordem decrescente Papel
Domingos Sávio Lyrio Simonetti Examinador Interno
Flavio Barcelos Braz da Silva Examinador Externo
Jussara Farias Fardin Orientador
Lucas Frizera Encarnação Coorientador

Resumo: Neste trabalho foi estudado a produção de energia elétrica, através de reações químicas,
realizada por células a combustível, sendo que a Célula a Combustível a Óxido Sólido foi o
foco deste estudo. Estas células são produzidas em dois tipos de geometrias diferentes, podendo
ser tubular ou planar. Mas independente da geometria, elas podem ser alimentadas por gás
natural, o qual passará por um processo interno à célula chamado reforma, que possui o objetivo
de transformar compostos ricos em carbono em monóxido de carbono e hidrogênio, sendo este
o principal combustível para a produção energética. O produto desta célula, além da energia
elétrica, é gás carbônico e água, o que a torna sustentável, pois utiliza principalmente o gás
metano, um dos principais responsáveis pelo efeito estufa, para produção de hidrogênio e
devolve água e gás carbônico. Além disto, é uma fonte produtora de energia estacionária que
pode ficar mais próxima ao consumidor final, podendo levar energia elétrica em locais de difícil
acesso ou onde não é viável economicamente levar linhas de transmissão.
O objetivo deste trabalho foi o estudo do aumento da eficiência de um sistema composto por
uma célula a combustível a óxido sólido e uma microturbina a gás ligada na saída da célula e
utilizando seus gases para produzir energia elétrica.
Foi desenvolvido um modelo termoquímico e elétrico para obter o rendimento da célula
operando sozinha, mostrando a sua eficiência e posteriormente o modelo da microturbina a gás
e então o aumento da eficiência do sistema com as duas trabalhando juntas.

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