A primeira célula de combustível foi desenvolvida no século XIX por Sir William Grove. Um esboço foi publicado em 1843. Células de combustível não tiveram aplicação prática até 1960, quando então passaram a ser usadas no programa espacial americano para produzir eletricidade e água potável.
As células a combustível são dispositivos que têm o funcionamento parecido com o das pilhas, com a diferença de que as pilhas possuem seus reagentes armazenados em seu interior, sofrendo reações de oxidorredução e transformando energia química em elétrica, além dos reagentes se esgotarem em pilhas comuns, ou serem recarregador por uma aplicação de corrente elétrica, no caso das pilhas recarregáveis; enquanto as células a combustível não têm a energia química armazenada, seus reagentes são continuamente injetados. Elas convertem a energia liberada em reações de combustão em energia elétrica. As células de combustível têm a vantagem de serem altamente eficientes e pouco poluentes, já que seus reagentes produzem água.
Ánodo : 1H2(g) + 2 OH-(aq) → 2 H2O(ℓ) + 2e-
Cátodo : ½ O2(g) + 1 H2O(ℓ) + 2e- → 2 OH-(aq)
Reação global : 2 H2(g) + O2(g) → 2 H2O(ℓ)
Há vários tipos de células a combustível, mas todas elas possuem o mesmo princípio de funcionamento e utilizam combustíveis gasosos.
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| Esquema de celula combustível |
Além da eletricidade produzida a pilha combustível também gera água que facilita o transporte e pode ser comsumida em viagens mais longas como por exemplo viagens espaciais,em 7 dias sendo movida a célula combustível um ônibos espacial consome 680 kg de H2 e produzem 720 litros de água.
Podem ser utilizadas como sistemas de emergência, em zonas onde não existe rede elétrica, em aparelhos portáteis e veículos.
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Muitos fabricantes de automóveis na Europa, Japão e Estados Unidos estão colocando em exposição e demonstrando veículos movidos a células a combustível com alto desempenho e emissões zero de poluentes.
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