O que é uma célula de combustível de óxido sólido?

A primeira célula de combustível foi criada em 1839, quando Sir William Grove levantou a hipótese de que, se uma corrente elétrica pudesse dividir a água em oxigênio e hidrogênio, a reversão do procedimento poderia criar eletricidade e água. Ele estava certo. Outros cientistas refinaram seus experimentos, criando o que eles chamam de célula de combustível.

Hoje existe uma ampla gama de células de combustível, cada uma usando uma química diferente para produzir sua energia. As células de combustível são categorizadas pelo eletrólito que usam e pela temperatura operacional de que precisam. Por causa da variação química das células de combustível, algumas células de combustível são mais adequadas para alimentar aplicações móveis menores, enquanto outras funcionam melhor em usinas de energia estacionárias.

A célula de combustível de óxido sólido (SOFC) é um tipo de célula de combustível que funciona melhor fornecendo energia para usinas estacionárias. Um SOFC opera a uma temperatura muito alta, em torno de 1.290 - 1.830 graus Fahrenheit (700-1.000 graus Celsius). A sabedoria convencional levaria você a pensar que operar em uma temperatura tão alta indicaria uma confiabilidade menor, uma vez que as partes da célula de combustível quebrariam com frequência devido ao calor. No entanto, a experiência descobriu que o principal desgaste devido ao calor extremo ocorre quando as células de combustível são ligadas e desligadas. Se o SOFC for mantido ligado por longos períodos de tempo, na verdade ele tem a vida operacional mais longa de qualquer célula de combustível sob tais condições. Assim, o SOFC é particularmente adequado para usinas de energia que devem fornecer constantemente um fluxo contínuo de energia para cidades ou fábricas.

Outra vantagem da alta temperatura de operação da SOFC é que ela produz vapor suficiente para também ser usada para alimentar turbinas, gerando ainda mais eletricidade do que a química da célula de combustível sozinha. Quando uma célula de combustível pode produzir os dois tipos de eletricidade, esse processo é chamado de cogeração de calor e energia (CHP), o que melhora a eficiência geral do sistema de combustível.