Os impactos do clima brasileiro em aplicações de célula de hidrogênio com foco em suas soluções de umidificação

The impacts of Brazilian environmental conditions to hydrogen fuel cell applications with focus to humidification solutions

FINARDI, L. C.; ALCARAZ, A. G.; DE MOURA, W. R.

Trabalho completo:

Este trabalho elabora um resumo sobre a aplicação de células de hidrogênio para mobilidade, focando nas células de combustível e as características de suas membranas, bem como a influência que sofrem dependendo das variações climáticas. É apresentada a necessidade de utilização de sistema de umidificação do ar de entrada e explicado o fuincionamento de um umidificador de membranas empilhadas para aplicações de célula de hidrogênio.As condições climáticas do Brasil e da Europa são comparadas, com foco em temperaturas e umidades relativas do ar mais altas presentes no Brasil, sendo possível a simulação do comportamento de sistemas desenvolvidos para o clima europeu quando utilizados localmente, com foco nos requisitos de umidade de ar de admissão da célula de combustível.Por fim, a performance de um umidificador de membranas empilhadas é avaliada através de métodos de simulação 1D. Considerando os diferentes requisitos de umidificação de Brazil e Europa, é possível redimensionar o sistema para atender às condições mais severas e diversas encontradas no Brasil.

This paper provides an overview of the hydrogen fuel cell application for mobility, focused on its fuel stack membrane characteristics and how it is influenced by different weather variation. It presents the motivation of humidifier usage in fuel cell applications while also explaining the working mechanism of a gas-to-gas flat membrane humidifier solution.It is then compared the boundary weather conditions from Brazil to Europe, considering the generally higher temperatures and humidity rates found in Brazil, making it possible to simulate how the same systems designed for European weather would behave when exposed to different conditions, with focus to understanding their fuel cell stack intake humidity requirements.Lastly, the performance of a flat membrane humidifier is evaluated by 1D simulation methods. Considering the different humidification targets, it is possible to propose system resizing to attend the severe and diverse Brazilian weather conditions.

Palavras-chave: - -

DOI: 10.5151/simea2024-PAP22

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Como citar:

FINARDI, L. C.; ALCARAZ, A. G.; DE MOURA, W. R.; "Os impactos do clima brasileiro em aplicações de célula de hidrogênio com foco em suas soluções de umidificação", p-128-135. In: Anais do XXXI Simpósio Internacional de Engenharia Automotiva . São Paulo: Blucher, 2024.
ISSN 23577592, DOI 10.5151/simea2024-PAP22