Energia Renovável – Célula Eletrolisadora de Alta Pressão Parr A2000G

Armazenar energia quimicamente é um ingrediente essencial em uma estrutura de energia sustentável. Embora o hidrogênio seja uma possibilidade, várias questões permanecem para torná-lo uma opção viável.
A produção de monóxido de carbono (CO) ou gás de síntese, uma combinação de CO e H2, e uma combinação eletroquímica de CO2 e H2O é uma alternativa ao hidrogênio. O monóxido de carbono serve como um importante precursor químico para uma série de processos industriais, incluindo a química Fischer-Tropsch, que pode efetivamente permitir a conversão da luz solar em combustíveis líquidos. A partir do gás de síntese, a geração de combustíveis de hidrocarbonetos tem o potencial de produzir produtos neutros em carbono que podem ser usados na infraestrutura de transporte existente com modificações mínimas. A redução eletroquímica de CO2 é dificultada por problemas de baixa eficiência energética devido a limitações cinéticas.

Em termos econômicos, as ineficiências podem ser menos problemáticas à medida que fontes elétricas alternativas, como eólica e solar, são colocadas em pauta. Essas fontes de eletricidade tendem a ser altamente variáveis e requerem tecnologia de nivelamento de carga na forma de armazenamento de energia ou conversão para realizar plenamente seu valor econômico, assim, a geração de produtos de hidrocarbonetos a partir de CO2 fornece um meio de aprimorar as capacidades de nivelamento de carga para sistemas de energia emergentes.

A operação de uma célula eletroquímica em temperaturas elevadas promove um melhor desempenho da célula, pois a maioria das etapas catalíticas ou eletroquímicas envolvidas são ativadas termicamente. Ao mesmo tempo, a pressão elevada aumenta a cinética das reações eletrocatalíticas, devido à maior solubilidade e melhor difusão das moléculas de gás de reação.
A célula eletrolisadora de alta pressão da Parr fornece um hardware exclusivo e confiável com muitas opções para pesquisar diferentes campos de fluxo, catalisadores, membranas, distribuidores de corrente e condições de processo.

Principais Recursos:
• Temperatura máxima de trabalho de 200°C e uma pressão máxima de trabalho de 10 MPa (1450 psi).
• Projetada para uma rápida montagem e remontagem com instalação drop-in guiada por pinos de alinhamento.
• Construído com aço inoxidável 316 e uma placa de fluxo de catodo de titânio, resultando em alta condutividade elétrica e resistência à corrosão aprimorada. Outros materiais de construção podem ser fornecidos.
• O design plano circular melhora a estabilidade mecânica geral, promove alta utilização de material e facilidade de fabricação automatizada.
• Construído para aceitar aquecedores de cartucho e termopares para medição e controle de temperatura.

A célula eletrolisadora consiste num alojamento, selos, placas de campo de fluxo de anodo e catodo e um conjunto de eletrodo de membrana (MEA). Os invólucros do anodo e do catodo são feitos de aço inoxidável e servem para fornecer alimentação de líquido e gás ao anodo e ao catodo, respectivamente. O aço inoxidável foi escolhido por sua inércia química para alimentação do anodo e do catodo. A placa de fluxo do catodo estável a ácido e a placa de fluxo de anodo de aço inoxidável estável compõem o MEA. As placas de campo de fluxo do anodo (aço inoxidável 316) e do catodo (titânio Grau 2) (área ativa = 13 cm2) contêm canais espirais de 0,75 mm de largura e 0,65 mm de profundidade com um passo de 1,3 mm. Aço inoxidável e titânio foram escolhidos para placas de fluxo do anodo e catodo, respectivamente, por suas estabilidades químicas inerentes em condições básicas e ácidas, e inatividade para a reação de evolução de oxigênio (OER) e reação de redução de CO2 (CO2 RR). Todo o conjunto é ensanduichado entre as duas caixas de aço inoxidável fixadas com 8 parafusos de 6,35 mm de diâmetro.