Célula combustível e bateria integrados a sistema fotovoltáico

SITEFA - Simpósio de Tecnologia da Fatec Sertãozinho, 2022

Esse artigo tem a finalidade de apresentar os resultados de uma pesquisa aplicada sobre a junção de dois sistemas separados, mas, no mesmo dispositivo, sendo um circuito elétrico e outro, um circuito com uma placa fotovoltaica para geração de energia elétrica através da energia solar. O objetivo geral foi o de desenvolver um equipamento que é utilizado como carregador de aparelho celular solar, ar um custo x benefício viável, em comparação ao carregador elétrico. Como metodologia foi adotada a pesquisa de revisão bibliográfica e aplicada. Os resultados indicam que o equipamento é prático, funciona, e seu custo é bem inferior ao custo de equipamentos similares disponíveis no mercado. Por isso, concluiu-se que é viável.

Dissertação de mestrado Prospecção tecnológica de células fotovoltáicas para energia solar

2017

TCC (graduacao) – Universidade Federal de Santa Catarina. Centro Ararangua. Engenharia de Energia

Trabalho Realizado por: Pedro Lourenço n.º 2007101338 Sérgio Oliveira n.º 2007112351 PAINÉIS FOTOVOLTAICOS FCTUC -DEEC Página ii INDICE Pág. I. INTRODUÇÃO 1 II. PAINÉIS SOLARES FOTOVOLTAICOS 3 III. MATERIAIS CONSTITUINTES DOS PAINÉIS SOLARES 9 A. MATERIAIS MAIS COMUNS 9 i. ARSENITO DE GÁLIO 9 PAINÉIS FOTOVOLTAICOS FCTUC -DEEC Página 1 de 48 I. INTRODUÇÃO Os dias que correm actualmente estão caracterizados por uma forte mudança a nível ambiental. Cada vez mais recorre-se a combustíveis fósseis (principais fontes de energia), e estes por sua vez já começaram a escassear. Motivo este pelo qual temos cada vez mais que recorrer a fontes de energia alternativa. È por isso que a ciência e a investigação tem apostado nas energias renováveis, e em particular na evolução da extracção de energia por painéis solares fotovoltaicos.[1] Tem-se verificado nestas ultimas décadas que certos países, devido às suas características climatéricas, retiram um maior partido da energia solar mas a investigação não fica por aqui. Edmund Becquerel, em 1839, conseguiu ver o primeiro efeito fotovoltaico ao colocar à luz dois eléctrodos de prata num electrólito, produzindo assim corrente eléctrica. Em 1877 foi construída a primeira célula solar por W.G. Adams e R.E. Day. [2] Esta célula era constituída por dois eléctrodos de selénio, que expostos à radiação solar produzia uma pequena corrente, mas devido ao desconhecimento da electrónica, estas células solares ficaram "paradas" até 1947, altura esta em que se começou a fazer estudos mais aprofundados neste campo. Figura 1 -Primeira célula solar patenteada em 1954 [2] PAINÉIS FOTOVOLTAICOS FCTUC -DEEC Página 2 de 48 PAINÉIS FOTOVOLTAICOS FCTUC -DEEC Página 3 de 48

Química Nova, 2002

Recebido em 4/5/01; aceito em 19/9/01 LOW POWER FUEL CELLS FOR STATIONARY APPLICATIONS. A paradigmatic shift in developing fuel cell for stationary applications has been occurring in the last ten years. Previously, 100 kW class to a few MW class power plants were preferred but recently, the development has drifted towards units of only a few kW. The motivation is the present market situation, which favors disperse residential electric power generation from natural or liquefied gas. Membrane-type fuel cells are very promising for this application, due to their present state of development in the automobile industry. More recently, small ceramic fuel cells (SOFC) has also been found to be adequate for this application. Considering a family of 4 members, 1 kW (electric) units seem to be optimal for individual residences. This presentation discusses briefly the Brazilian scenario with respect to these units.

Polímeros, 2014

Membranas de PVA/sílica foram sintetizadas através do processo sol-gel em condições ácidas. Tetraetilortossilicato (TEOS) foi utilizado como precursor em concentrações de 5 a 30% em dois grupos distintos. Um grupo foi utilizado como controle contendo apenas PVA/TEOS. A inserção dos grupamentos necessários para a condutividade ocorreu através da introdução de 12% em massa de heteropoliácido fosfotúngstico hidratado (HPW) em relação à massa de TEOS, formando o segundo grupo. As avaliações quanto ao grau de inchamento, permeabilidade ao etanol e condutividade protônica demonstraram que a membrana contendo 30% em massa de TEOS apresenta os melhores resultados entre as membranas produzidas. Os melhores resultados foram 0,28 mS/cm de condutividade protônica e fluxo de 1,5 kg/m².h de solução de etanol. Nessas condições, considera-se a reticulação das membranas de PVA/SiO2 com o precursor TEOS uma boa alternativa para a reticulação de membranas de PVA visto que as membranas mostraram-se mai...

ppgem.ct.utfpr.edu.br

Novembro de 2002 (edição 0)

SISTEMAS DE ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA

2014

The Efacec-FEUP's laboratory is being developing the up-scaling of DSCs modules based on two innovative technologies: ETCO (Embedded Transparent Conducting Oxide) and sealing using glass frit. Earlier studies developed by this laboratory have revealed the di culty of inserting an interconnect and seal Z modules without compromising the distance between two consecutive cells. The main goal of this work was therefore to develop metal contacts for association in series of dye-sensitized solar cells, in order to reduce the loss process that comes from the interconnection between DSCs. Thus, several materials were tested with focus on the electrodeposited copper and the silver paste printed on glass substrates coated with transparent conductive oxide layer (TCO). It was found that the thin lm of copper oxidized during the thermal conditioning of the substrate, decreasing its electric conductivity. On the other hand, the silver has proven to be a good material for electrical interconn...

Nos últimos anos, tem-se assistido a um crescente interesse da sociedade por questões ligados à protecção do ambiente, da poupança dos recursos energéticos e da procura de novos recursos alternativos, não poluentes, como por exemplo a utilização da energia solar. Todos conhecemos as células solares (painéis) fotovoltaicas que se encontram nas auto-estradas, nos telhados de casas (infelizmente muito pouco em Portugal), nos satélites de telecomunicações e noutros lugares onde não existe rede eléctrica. Na sua maioria estas células solares baseiam-se no semicondutor de silício (Si) que é muito utilizado na microelectrónica. O facto da tecnologia das células fotovoltaicas não ter uma grande utilização na produção directa de electricidade, deve-se aos, ainda relativamente elevados, custos de produção. Daí que existam um elevado número de grupos de investigação no mundo e em Portugal a investigar novos materiais que não o Si e novos métodos de preparação. Um dos mais recentes resultados de investigação mostrou que é possível usar materiais orgânicos na produção de energia, envolvendo um processo semelhante ao que acontece na natureza com a fotosintese. Em 1991, um grupo de investigação na Suiça, do Instituto Federal de Tecnologia, sob a orientação do Professor Michael Grätzel, desenvolveu uma célula fotovoltaica baseada num corante sintético que transforma uma grande parte da energia solar em energia eléctrica. Ao contrário da fotosintese, onde a energia solar é utilizada nas plantas para a produção de açúcar, na célula de Grätzel a energia solar é directamente utilizada para a produção de energia eléctrica. Nos secções seguintes descreveremos o funcionamento da célula solar utilizando conhecimentos de Físico-Química do 3ºciclo do Ensino Básico e do Secundário fornecendo a receita para a preparação de uma célula solar fotovoltaica na sala de aula.

RVC/Conducting Polymer Electrodes for the design of an all-polymeric battery system The general purpose of this work is the optimization of the conducting polymer deposition on RVC and the use of these electrodes in an all-polymeric ion-lithium battery, which means an anode and a cathode made of conducting polymers. The high surface area of these materials influenced positively on the electrochemical behavior of the electrodes, leading to high-specific capacity electrodes when compared to similar bidimensional electrodes. Charge-discharge tests for batteries using RVC/polymer electrodes as the cathodic material showed similar or even higher specific capacities than the ones found in the literature. It is believed that the substrate's high surface area is the responsible for these findings, since it facilitates the redox reactions in the polymers. Introdução O interesse em produzir uma bateria toda polimérica é principalmente devido à baixa densidade dos polímeros e ao baixo impa...

Quero agradecer primeiramente a Deus que sempre iluminou meu caminho e nunca me deixou desistir. À minha família, em especial meus pais Gilvan e Maria José, que nunca mediram esforços para oferecer o melhor para seus filhos e que sempre depositaram total apoio e confiança aos meus projetos, sendo fonte de motivação e inspiração. A minha irmã Camilla e minha namorada Jessica, que dividiram comigo os bons e maus momentos, sendo fonte de compaixão e segurança que muito colaboraram não apenas na realização deste trabalho. Ao Professor Dr. Darlan Alexandria Fernandes pela paciência e competência com que orientou o meu trabalho de conclusão de curso e o tempo que generosamente me dedicou ensinando-me da melhor forma, sempre com muita clareza e compreensão. Ao Professor Dr. Rogerio Gaspar de Almeida pela coorientação neste trabalho e pelas grandes contribuições deste no meu amadurecimento profissional. À Tatiana pelas importantes contribuições e as várias horas de sono abdicadas, junto a mim, para colaborar com este trabalho. Deixo aqui toda minha gratidão e admiração. Aos meus colegas de curso que sempre estiveram ao meu lado, em especial, Filipe, Marcelo, Weyber, Thiago e todos os outros que fizeram parte da minha vida acadêmica. Foram anos inesquecíveis cujo apoio e companheirismo permitiram concluir este trabalho. Por fim, gostaria de expressar neste espaço mais sinceros agradecimentos a todos aqueles que me transmitiram confiança, ajuda, carinho, amizade e que serviram de exemplo, onde pude encontrar força e inspiração para finalizar este trabalho. Obrigado! RESUMO JUNIOR, Gilvan da Silva Alves. Estruturas de conexão com à rede elétrica e controle de sistemas fotovoltaicos. 2016. 63f. Trabalho de Conclusão de Curso (Engenharia Elétrica -Área: Sistemas de Energia) -Universidade Federal da Paraíba, CEAR-Centro de Energias Alternativas e Renováveis, João Pessoa, 2016. Este trabalho propõe o projeto de um filtro LCL para conexão de um sistema fotovoltaico com a rede elétrica, via simulação computacional. O objetivo é de filtrar as componentes de alta frequência produzidas pela comutação das chaves semicondutoras do lado do inversor de tensão, filtrar componentes harmônicas do lado da rede, e ainda, permitir a correta injeção de corrente do sistema PV à rede elétrica. O filtro LCL implementado é parte integrante do sistema fotovoltaico, que é composto por: conversor push-pull e um inversor CC-CA ponte completa monofásico. Este sistema opera combinado com a rede, isto é, quando o sistema fotovoltaico produz potência maior que a demanda da carga, o excedente é injetado na rede elétrica. O que se pode observar também é quando o sistema não produz energia suficiente para a carga, a rede supre a demanda, tornando assim o sistema híbrido com fluxo de potência bidirecional. Todas as simulações foram realizadas por meio do software comercial Matlab/Simulink ® . ABSTRACT JUNIOR, Gilvan da Silva Alves. Connection with the structures and control of photovoltaic systems. 2016.63l. Monograph (Electrical Engineering-Area: Energy Systems) -Federal University of Paraiba, CEAR-Center for Alternative and Renewable Energies, João Pessoa, 2016.

Ao meu anjo na Terra, minha esposa Fabíola, que acreditou neste sonho quando não havia um horizonte tão claro e que agora, no final das contas e no começo dos contos, sabe que hoje somos felizes os dois, e que continuaremos sendo amanhã e depois. E que assim seja! EPÍGRAFE "... para que Deus vos deu a inteligência e a ciência, senão para repartir com vossos irmãos, para os adiantar no caminho da alegria e da felicidade eterna." São Luís, Santo Agostinho. DESENVOLVIMENTO DE CONJUNTOS ELETRODO-MEMBRANA-ELETRODO PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL A MEMBRANA TROCADORA DE PRÓTONS (PEMFC) POR IMPRESSÃO À TELA Alexandre Bodart de Andrade RESUMO O processo de Impressão à Tela foi desenvolvido neste trabalho para ser aplicável à deposição de camadas catalíticas em eletrólitos utilizados em PEMFC. Inicialmente foram construídos conjuntos eletrodos-membrana (MEAs) de 25 cm 2 de área ativa e comparados com outros produzidos pelo método de Aspersão. Os dois métodos produziram MEAs que apresentaram densidades de corrente acima de 600 mA.cm-2 a 600 mV. Foi conduzido um estudo para o aumento de escala do MEA para 144 cm 2 de área ativa. Para este fim, foi projetada uma célula para abrigar os MEAs destas dimensões. Neste projeto, o perfil dos canais de distribuição de gás foi desenvolvido através da ferramenta de fluido dinâmica computacional "Comsol Multiphysics", sendo que, para o projeto das placas componentes da célula foi utilizado o "AutoCAD". Os MEAs de 144 cm 2 confeccionados por Aspersão e por Impressão à Tela foram confrontados com MEAs comerciais de iguais dimensões. Estes apresentaram melhor desempenho a 600 mV, entretanto são mais custosos que a solução desenvolvida neste estudo. O novo método apresentou-se adequado para a confecção de MEAs de baixo custo de diferentes geometrias e para a produção de lotes a serem utilizados em pequenos módulos de potência.