Síntese e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível utilizando cobalto suportado em biochar de casca de noz e biochar de folhas de eucalipto.

Síntese e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível utilizando cobalto suportado em biochar de casca de noz e biochar de folhas de eucalipto.

• Autor
• Priscila Link Ravazio
• Co-autores
• Louíse Marianne de Matos Brasil , Lúcia Allebrandt da Silva Ries
• Resumo

•  

  A diversificação da matriz energética mundial e o crescente interesse por fontes renováveis de energia impulsionaram o desenvolvimento das células a combustível (CaCs), que ainda são objeto de estudo e aprimoramento. Em células do tipo membrana polimérica condutora de prótons (PEMFC), uma das principais barreiras para sua consolidação no mercado é o elevado custo dos eletrocatalisadores, tradicionalmente, constituídos por nanopartículas de platina suportadas em material condutor de elevada pureza e estabilidade química, denominado, comercialmente, como Carbon Black Vulcan XC-72. No presente trabalho, foi proposta a síntese e a caracterização de eletrocatalisadores de baixo custo e eficientes, empregando uma metodologia simples e ambientalmente correta, substituindo o Vulcan XC-72R por carvão vegetal oriundo de duas fontes de biomassa: casca de noz e folha de eucalipto; e a platina por cobalto. O carvão vegetal foi produzido por meio da pirólise rápida em reator de leito fluidizado e para depositar as nanopartículas de cobalto, foi utilizado o método da redução por borohidreto. Os eletrocatalisadores foram caracterizados estrutural, química e morfologicamente empregando os seguintes métodos: i) isoterma de BET, ii) espectroscopia de energia dispersiva (EDS), iii) microscopia eletrônica de varredura (FEG-SEM), e iv) difração de raios-X (XRD). A atividade catalítica frente à reação de redução do oxigênio foi avaliada através da voltametria cíclica. Os resultados de EDS e FEG-SEM mostraram que houve deposição do cobalto na forma de aglomerados globulares e o DRX comprovou a síntese de partículas com dimensões nanométricas em ambos os suportes, tendo o eletrocatalisador a base de folha de eucalipto apresentado maior fração cristalina (?40%). Resultados preliminares referentes à caracterização eletroquímica, frente à reação de redução do oxigênio, sugerem que a redução do cobalto potencializa a atividade catalítica. Dessa forma, os resultados obtidos contribuem para o desenvolvimento de novas tecnologias voltadas para a produção de energia renovável e de baixo custo.

   

• Palavras-chave
• células a combustível, eletrocatalisador, nanopartículas metálicas, biochar, casca de noz, folha de eucalipto.
• Modalidade
• Comunicação oral
• Área Temática
• Ciências Exatas - Engenharia de Energia