Cientistas chinesas desenvolveram uma célula a combustível com membrana trocadora de prótons com densidade de potência volumétrica ultra-alta, mais de 80% maior do que o desempenho das contrapartes convencionais.

Jiao Kui, professor da Escola de Engenharia Mecânica da Universidade de Tianjin, e sua equipe redesenharam a arquitetura da célula a combustível do tipo membrana trocadora de prótons, incorporando novos componentes e otimizando as rotas de transferência gás-água-eletricidade-calor.

A equipe criou uma célula a combustível ultrafina e de densidade de potência ultra-alta. Eliminou camadas da difusão de gás e canais do fluxo tradicionais usando um filme de nanofibra de carbono ultrafino produzido pela tecnologia de eletrofiação e espuma metálica.

Esse progresso contribuiu para uma redução de 90% na espessura do conjunto de eletrodos da membrana e uma redução de 80% nas perdas de transferência de massa causadas pela difusão do reagente, quase duplicando a densidade de potência volumétrica da célula a combustível.

A equipe de pesquisa estima que a densidade-pico de potência volumétrica dessas células com nova estrutura atingirá 9,8 quilowatts por litro.

Células a combustível de hidrogênio são consideradas como uma das tecnologias mais promissoras na aplicação da energia do hidrogênio. Aumentar sua densidade de potência volumétrica, no entanto, continua sendo um desafio técnico significativo.

Esse avanço não só fornece orientação fundamental para o avanço da tecnologia de célula com membrana trocadora de prótons, mas também indica um salto adiante promissor no campo da energia limpa.

Na quinta-feira, os resultados foram publicados na revista internacional de pesquisa energética Joule.