Análise de um sistema de energia usando uma célula bivalente de membrana eletrolítica alcalina a hidrogénio. Desenho de uma célula. Estado atual desta tecnologia e seu desenvolvimento futuro
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10451/58975 |
Resumo: | Tese de Mestrado Integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências |
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Análise de um sistema de energia usando uma célula bivalente de membrana eletrolítica alcalina a hidrogénio. Desenho de uma célula. Estado atual desta tecnologia e seu desenvolvimento futuroAEMSistemas de energiaHidrogénioEletróliseCélula de combustívelTeses de mestrado - 2022Domínio/Área Científica::Engenharia e Tecnologia::Engenharia do AmbienteTese de Mestrado Integrado, Engenharia da Energia e do Ambiente, 2022, Universidade de Lisboa, Faculdade de CiênciasNesta dissertação procurou-se fazer uma comparação do sistema de hidrogénio (como um todo, desde a produção até ao consumo final) usando células bivalentes de membrana eletrolítica alcalina com os sistemas de maior desenvolvimento atualmente. Alguns exemplos de comparação foram as emissões de GHG, o tamanho e peso destes sistemas para veículos pessoais e de mercadorias, etc. Trabalhou-se para obter uma explicação detalhada dos mecanismos que dão origem à eletrólise e ao funcionamento de uma célula de combustível (HER, OER) e como os podemos melhorar, melhorando os seus constituintes assim como a sua manipulação, tendo como exemplos de manipulação a aproximação da d-band ao nível de Fermi ou a criação de elétrodos aerofóbicos, para facilitar a evolução dos gases. Recorreu-se à ferramenta digital AutoCAD para desenhar uma célula bivalente de membrana alcalina e estudou-se as vantagens e desvantagens deste sistema implementado em larga escala (segurança dos sistemas, interação com outros sectores da economia, etc.) Analisou-se também do ponto de vista global, de forma crítica, o estado atual desta tecnologia (comparando a mesma com outros sistemas que usam o hidrogénio como vetor energético), possíveis desenvolvimentos futuros e caminhos a seguir para esses desenvolvimentos.In this dissertation, we tried to make a comparison of the hydrogen system (as a whole, from production to final consumption) using bivalent alkaline electrolytic membrane cells with the most developed systems today. Some comparison examples were the GHG emissions, the size and weight of these systems for personal and freight transportation, etc. Work was carried out to obtain a detailed explanation of the mechanisms that give rise to electrolysis and the functioning of a fuel cell (HER, OER,…) and how we can improve them, improving their constituents as well as their handling. Examples of manipulation are the approximation of the d-band to the Fermi level or the creation of aerophobic electrodes to facilitate gas evolution. The AutoCAD digital tool was used to design a bivalent alkaline membrane cell and the advantages and disadvantages of this system implemented on a large scale were studied (system security, interaction with other sectors of the economy, etc.) It was also analyzed from a global point of view, in a critical way, the current state of this technology (comparing it with other systems that use hydrogen as a vector), possible future developments and paths to follow for these developments.Correia, Jorge PalmaRepositório da Universidade de LisboaMartins, Guilherme Alexandre Correia Canas2023-08-23T14:21:59Z202220222022-01-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10451/58975porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-11-08T17:07:57Zoai:repositorio.ul.pt:10451/58975Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T22:09:02.096506Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse |
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