Refrigeração caótica melhora célula de hidrogênio em 33%

Redação do Site Inovação Tecnológica -  10/05/2018

Um terço mais energia com uma grelha plástica simples, projetada para gerar caos no sistema de refrigeração da célula a combustível. [Imagem: Torsten Berning/AAU]

Refrigeração com caos

Recentemente, uma equipe austríaca descobriu que domar a turbulência dos fluidos no interior dos canos reduz a energia necessária para o bombeamento em nada menos do que 95%.

Para as células a combustível a hidrogênio, contudo, parece valer exatamente o oposto.

Um dispositivo simples, derivado de um sistema de resfriamento a ar comum, adicionou turbulência ao fluxo de ar - normalmente laminar - que flui dentro dos canais da célula a combustível.

O resultado foi um aumento de eficiência de nada menos do que 33,5%, sem qualquer modificação adicional na célula, um ganho várias vezes superior a tudo o que se conseguiu na área nos últimos anos.

"Nós queríamos manter a célula de combustível operando a cerca de 50 a 60 graus porque a reação entre o oxigênio e o hidrogênio tem as melhores condições a essa temperatura. Então, precisamos de um método eficaz de transferir o calor residual que ocorre dentro da célula de combustível, de modo que a célula não sobreaqueça," disse o professor Torsten Berning, da Universidade de Aalborg, na Dinamarca.

Calor e pressão

Até agora, todos os esforços na área das células a combustível refrigeradas a ar vinham se concentrando na tentativa de não deixar a pressão cair no interior da célula, e isso exigia justamente controlar o fluxo de ar dentro do dispositivo, mantendo-o o mais previsível possível, ou seja, laminar.

Mas parece que lidar com o calor dá um resultado muito melhor.

Berning batizou sua inovação de TurbuGrid (sim, com u, derivado de turbulência - uma grelha de turbulência), uma matriz de canos plásticos de 16 x 16 centímetros que captura o fluxo laminar do ar e induz nele uma turbulência, fazendo a célula gerar um terço a mais de energia.

As células de combustível refrigeradas a ar estão sendo usadas em empilhadeiras, como usinas de emergência para centros de dados e até para pequenos drones. Elas duram tipicamente de 5 a 6 anos, dependendo do regime de operação, mas a nova grade de ventilação permitirá como ganho adicional prolongar a vida útil do dispositivo, uma vez que a temperatura é controlada de uma maneira mais adequada, aumentando a vida útil dos componentes.