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Title: Estudo de um eletrolisador bipolar alcalino visando a produção de H2.
Other Titles: Study of an alkaline bipolar electrolyser for H2 production.
???metadata.dc.creator???: SOUSA, Aécio Barbosa.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: RODRIGUES, Meiry Gláucia Freire.
???metadata.dc.contributor.advisor2???: LABORDE, Hervé Michel.
???metadata.dc.contributor.referee1???: SILVA, Marta Lígia Pereira da.
???metadata.dc.contributor.referee2???: CLERICUZI, Genaro Zenaide.
???metadata.dc.contributor.referee3???: BRITO, Romildo Pereira.
???metadata.dc.contributor.referee4???: VASCONCELOS, Luís Gonzaga Sales.
Keywords: Hidrogênio.;Vetor Energético.;Eletrolise.;Eletrolisador Bipolar Alcalino.;Hidrogênio (H 2) - Produção.;Reator Eletrolítico.;Energia Convencional.;Processos Industriais.;Desenvolvimento Sustentável.;Hydrogen.;Energetic Vector.;Electrolysis.;Bipolar Alkaline Electrolyser.;Electrolytic Reactor.;Conventional Energy.;Industrial processes.;Sustainable development.
Issue Date: Aug-2013
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SOUSA, Aécio Barbosa. Estudo de um eletrolisador bipolar alcalino visando a produção de H2. 2013. 119f. (Tese de Doutorado em Engenharia Química), Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2013.
???metadata.dc.description.resumo???: Com o aumento da demanda energética mundial, junto com o crescente controle de emissões poluentes responsáveis por mudanças climáticas, torna óbvia a busca de soluções para um desenvolvimento sustentável. Portanto, o hidrogênio apresenta-se como uma fonte alternativa viável devido à sua disponibilidade, flexibilidade de produção e possuir alta pureza. Este trabalho visa caracterizar um eletrolisador bipolar alcalino para produção de hidrogênio através da eletrólise da água. O sistema é constituído por um eletrolisador bipolar alcalino de pequeno porte alimentado por energia convencional. O reator eletrolítico é formado por 6 células unitárias e o eletrólito é uma solução de hidróxido de potássio (KOH). Os sinais foram enviados pelo sistema via multímetro digital acoplado a um computador e um conversor de corrente. A concentração variou de 0,102 kg/L a 0,484 kg/L, onde este último segue como parâmetro para literatura. Durante os ensaios, as variáveis do sistema foram parametrizadas em: tensão (12,0 VDC), corrente (7,72 A) e temperatura (43,64°C). Com uma área de superfície catalítica no eletrodo de 113,097 cm2 e, em decorrência aos parâmetros obteve-se: fluxo de hidrogênio de 21,09 L/h, densidade de corrente de 0,0683 A/cm2. Diante os dados encontrados, o processo adquiriu uma eficiência farádica de 61,5% e uma eficiência térmica de 74,0%, garantindo o processo de acordo com a literatura e processos industriais. De forma geral, o objetivo foi alcançado, caracterizando um eletrolisador bipolar alcalino e obtendo uma produção de hidrogênio através da eletrólise da água de forma eficiente.
Abstract: With the increase in global energy demand, along with the growing control of pollutant emissions responsible for climate changes, obviates the search for solutions for sustainable development. Therefore, hydrogen is presented as an alternative source because of its availability, production flexibility and having high purity. This work aims to characterize a alkaline bipolar electrolyzer for hydrogen production through water electrolysis. The system comprises a conventional small-powered bipolar electrolyzer with an electrolytic reactor formed by six unit cells and the electrolyte is a solution of potassium hydroxide (KOH). The signals were sent from the system via digital multimeter coupled to a computer and a current converter. The concentration ranged from 0.102 to 0.484 kg/L. During the tests, the best performance was with the following variables: voltage (12.0 VDC), current (7.72 A) and temperature (43.64°C). With a surface area of the catalytic electrode of 113.097 cm2, a hydrogen flow of 21,09 L/h is obtained with a current density of 0.0683 A/cm2. In these conditions, the faradic efficiency and the thermal efficiency was found to be 61.5% and 74.0%, respectively, ensuring the process according to the literature and industrial processes. In general, the goals were achieved, featuring a bipolar alkaline electrolyzer and getting a production of hydrogen through electrolysis of water efficiently.
Keywords: Hidrogênio.
Vetor Energético.
Eletrolise.
Eletrolisador Bipolar Alcalino.
Hidrogênio (H 2) - Produção.
Reator Eletrolítico.
Energia Convencional.
Processos Industriais.
Desenvolvimento Sustentável.
Hydrogen.
Energetic Vector.
Electrolysis.
Bipolar Alkaline Electrolyser.
Electrolytic Reactor.
Conventional Energy.
Industrial processes.
Sustainable development.
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química.
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/6272
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Química.

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