Aço AISI 430 recoberto com cobalto de pilhas de celular: uso como interconector para pilhas a combustível de óxido sólido

• Autor(a) principal: Eric Masalha Garcia
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-954PWR
• topic: PaCOS; Eletrodeposição; Reciclagem; Interconectores; Eletroquímica; Reaproveitamento (Tecnologia quimica); Cobalto; Físico-química; Células a combustível; Análise térmica

Em um cenário mundial cada vez mais voltado para fontes mais limpas de energia, as Pilhas a Combústivel de Óxido Sólido (PaCOS) são uma ótima opção. Além de terem uma alta eficiência de conversão entre energia química em energia elétrica (próximo a 80% considerando a co-geração) as PaCOS são ambientalmente muito favoráveis pois, considerando o hidrogênio como combustível, o rejeito do processo é o vapor de água. Apesar de muitas vantagens exibidas pelas PaCOS um grande fator limitante na sua fabricação ainda é o custo de seus componentes. Devido a alta temperatura de operação das PaCOS (entre 600 e 1000 ºC), seus componentes devem ser criteriosamente escolhidos de forma a resistirem, principalmente, à corrosão provocada pela atmosfera altamente oxidante no lado do catodo. Os componentes que possuem maiores critérios a serem observados são os interconectores elétricos. Estimase que estes materiais correspondam a mais de 60% do custo total das PaCOS. No sentido de diminuir o custo de produção dos interconectores elétricos para as PaCOS, neste trabalho foi utilizado o aço inoxidável AISI 430 recoberto com uma camada de cobalto. O aço AISI 430 foi escolhido devido a seu baixo custo em relação às ligas comerciais utilizadas como o Crofer e Inconel. A cobertura de cobalto foi obtida a partir da técnica de eletrodeposição devida a sua versatilidade, baixo custo e fácil adaptação para escala industrial. Além de melhorar de maneira significativa a resistência à corrosão e a condutividade, a eletrodeposição de cobalto possibilitou a reciclagem das pilhas de íon-Li exauridas de telefones celulares. Isto foi possível, pois, a solução de cobalto utilizada para a eletrodeposição, foi obtida pela dissolução do catodo destas pilhas que corresponde a um óxido misto de cobalto e lítio (LiCoO2). A reciclagem das pilhas exauridas de telefones celulares é um tema de grande importância ambiental e econômica. Assim, este trabalho apresenta uma alternativa altamente viável para diminuir significativamente os custos de produção das PaCOS e ao mesmo tempo dar uma solução simples para um problema extremamente complexo que é o descarte de pilhas.