SARRUF, BERNARDO JORDÃO MOREIRA ; HONG, JONG-EUN ; STEINBERGER-WILCKENS, ROBERT ; DE MIRANDA, PAULO EMÍLIO VALADÃO . Ceria-Co-Cu-based SOFC anode for direct utilisation of methane or ethanol as fuels. International Journal of Hydrogen Energy, v. 45, p. 5297-5308, 2020.

Resumo: Ânodos de células a combustível de óxido sólido sem níquel são objeto de estudo para aplicações que visam a utilização de combustíveis carbonáceos primários para geração de energia. Neste estudo, um ânodo de céria-Co-Cu é produzido e testado com combustíveis de hidrogênio, metano e etanol em várias temperaturas. Os catalisadores produzidos foram caracterizados por análise de raios X e redução programada por temperatura H 2 (TPR). Testes catalíticos foram realizados e comparados com o material sob operação eletroquímica. As células foram caracterizadas eletroquimicamente por meio do registro de plotagens IV. As amostras foram avaliadas pós-teste para eventuais depósitos de carbono por investigações de espectroscopia Raman e análise de oxidação programada por temperatura (TPO). As células foram capazes de operar com hidrogênio, metano e também etanol, alimentados diretamente ao ânodo, com densidades de potência máximas variando de 400 a 540 mW.cm −2 , dependendo da corrente de combustível utilizada. As células também mantiveram sua integridade, demonstrando resistência à coqueificação por mais de 24 horas de operação contínua. Discussões e conclusões importantes são tiradas sobre a formação de carbono e o papel de cada composto na composição do ânodo. A célula bimetálica (céria-Co-Cu) é aqui comparada com as monometálicas (céria-Co e céria-Cu) que serviram como linhas de base. As vantagens da composição bimetálica são listadas e avaliadas ao longo das discussões.

Palavras-chave: Células a combustível de óxido sólido, Ânodo sem níquel, Metano direto, Utilização de etanol, Combustíveis primários

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