Mudanças entre as edições de "Fap0459/textos/grupo Alexander/Edson/Henriette"

De Stoa
Ir para: navegação, pesquisa
 
(25 edições intermediárias de um usuário não apresentadas)
Linha 4: Linha 4:
 
--[[Usuário:Eduardos|Eduardos]] 19h48min de 2 de setembro de 2009 (UTC)
 
--[[Usuário:Eduardos|Eduardos]] 19h48min de 2 de setembro de 2009 (UTC)
  
 +
==Células a combustível== 
 +
--[[Usuário:Alexander|Alexander]] 00h37min de 4 de setembro de 2009 (UTC)
  
== Células a Combustível ==
+
As células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química diretamente em energia elétrica e térmica, possuindo uma operação contínua graças a alimentação constante de um combustível.
  
* Dentre as muitas formas de energia renovável possíveis estão as células a combustível (CaC), também chamadas de pilhas a combustível, ou Fuel Cells, que são dispositivos eletroquímicos conversores de energia química em corrente elétrica e calor a partir do hidrogênio como combustível e o oxigênio como oxidante, gerando apenas vapor de água como produto final. As CaCs não produzem ruídos, não são poluentes, pois não emitem gases nocivos na atmosfera, não esgotam recursos naturais, pois o hidrogênio pode ser obtido pela eletrólise da água e o oxigênio representa aproximadamente 20% da atmosfera terrestre. Por se tratar de uma reação eletroquímica, não haver trocas de calor, combustão interna e, portanto, não seguir o ciclo de Carnot, a eficiência energética das CaCs é significativamente maior que a dos motores a combustão. Na busca por um mundo sustentável as CaCs são uma alternativa bastante atraente do ponto de vista ambiental e econômico.
+
Tendo o hidrogênio como combustível e o oxigênio como oxidante, a operaçao da célula a combustível tem como produtos apenas a água e calor, além da liberação de elétrons livres, que podem gerar trabalho elétrico. Os prótons gerados na reação anódica são conduzidos pelo eletrólito até o cátodo, onde se ligam aos ânions oxigênio (O 2 - ) , formando água.
  
 +
Diferentemente dos motores de combustão, que têm sua eficiência teórica ( máxima ) determinada pelo ciclo de Carnot, a eficiência teórica das células de combustível é dada pelo quociente entre a energia livre da reação pela entalpia da reação.
  
== Histórico das Células a Combustível==
+
Existem vários tipos de células de combustível, classificadas segundo o tipo de eletrólito que utilizam e, consequentemente, a sua temperatura de operação.
  
* A descoberta do princípio de funcionamento das Células a Combustível é atribuído à Sir William Groove em 1839, ou seja, há 170 anos atrás. A tecnologia das células a combustível é anterior à do motor de combustão interna, inventado por Nikolaus Otto em 1876, e à do motor de compressão/ignição, inventado por Rudolf Diesel em 1892
+
== Histórico==
  
==Tipos de células a combustível==
+
*As células a combustível foram inventadas pelo cientista britânico Sir William Grove em 1893, antes do surgimento dos motores a combustão.
  
 +
*Aplicações práticas foram desenvolvidas durante os anos 60 e 70 pela NASA nos projetos GEMINI e APOLO, onde os astronautas consumiam a água produzida pelos geradores elétricos de suas naves.
 +
 +
==Tipos de Células a combustível==
  
 
*As células a combustível são classificadas quanto ao tipo de material eletrólito utilizado. Os tipos de células, conforme o eletrólito são classificadas como: CaC de Ácido Fosfórico, CaC de Eletrólito Alcalino, CaC de Membrana Polimérica Trocadora de Prótons, CaC de Carbonato Fundido, CaC de Óxido Sólido. A célula de metanol direto (DMFC) é a única classificada conforme o combustível utilizado. Os tipos de células estão resumidos na tabela abaixo, com nomenclatura, temperatura de operação e aplicações.
 
*As células a combustível são classificadas quanto ao tipo de material eletrólito utilizado. Os tipos de células, conforme o eletrólito são classificadas como: CaC de Ácido Fosfórico, CaC de Eletrólito Alcalino, CaC de Membrana Polimérica Trocadora de Prótons, CaC de Carbonato Fundido, CaC de Óxido Sólido. A célula de metanol direto (DMFC) é a única classificada conforme o combustível utilizado. Os tipos de células estão resumidos na tabela abaixo, com nomenclatura, temperatura de operação e aplicações.
 +
 +
 +
 +
==Célula a combustível de Óxido Sólido (SOFC - Solid Oxide Fuel Cell) ==
 +
 +
A figura abaixo ilustra o funcionamento de uma Célula a Combustível de Óxido Sólido (SOFC)
 +
 +
 +
[[Arquivo: SOFC.JPG|center]]
 +
 +
 +
As reações das células de óxido sólido são:
 +
 +
[[Arquivo: equação3.JPG|center]]
 +
 +
 +
--[[Usuário:Alexander|Alexander]] 00h36min de 4 de setembro de 2009 (UTC)
 +
----
 +
 +
== Nanorrobôs e Motores Moleculares ==
 +
 +
Apesar de cientistas de todo<ref>[http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo4/modulo2/topico5.php]</ref> o mundo estarem a trabalhar na construção de nanorrobôs o facto é que estes já existem na natureza e com mecanismos muito mais complexos do que aqueles que sonhámos conseguir construir. Os motores moleculares são nanomáquinas biológicas um milhar de milhão de vezes menores que o motor de um carro. Estes motores são agentes essenciais para o movimento de alguns organismos vivos. De uma forma geral, um motor é por definição um aparelho que consome energia sob uma forma e a converte em movimento ou potência mecânica. Nos motores moleculares, proteínas ou complexos de proteínas transformam a energia química em trabalho mecânico a uma escala molecular. O processo químico por detrás desta conversão é a hidrólise do trifosfato da adenosina (ATP) em difosfato de adosina  (ADP) e fosfato (P).
 +
 +
Na natureza existem motores de rotação e translação. Estes motores têm um papel importante, por exemplo, na contracção muscular, na divisão celular e no transporte celular. Existem proteínas que se movem como a miosina, que é responsável pela contracção muscular, a cinesina, que transporta diferentes substâncias entre células com microtúbulos e a dinina, que também transporta substâncias ao longo de microtúbulos. Outros exemplos de motores moleculares biológicos são os processos de polimerase que transcreve ARN das sequências do ADN, a polimerização da actina que gera forças geralmente utilizadas como propulsão, os mecanismos de flagelos bacterianos responsáveis pela movimentação das E. coli, etc.
 +
 +
 +
[[Arquivo: Nanorobos4.jpg|center]]
 +
 +
 +
A biologia celular dá-nos inúmeros exemplos de nanomáquinas sofisticadas. Esta imagem, numa representação 3D clássica da miosina V, ilustra um motor molecular biológico. O estudo destes motores pode trazer novos avanços para o desenvolvimento de nanorrobôs.
 +
 +
Em termos de eficiência energética estes motores são muitas vezes mais eficientes que os feitos pelo Homem, sendo estas estruturas uma enorme inspiração para aplicações nanotecnológicas. Actualmente estudam-se as potencialidades de criar motores moleculares. Estes motores moleculares sintéticos para já ainda são muito limitados  sendo apenas utilizados para fins experimentais. Contudo, espera-se que estas limitações sejam ultrapassadas em pouco tempo, com o aumento da compreensão da física e da química do mundo à escala do nanómetro.
 +
 +
=== Para saber mais consulte! ====
 +
http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo4/modulo2/topico5.php

Edição atual tal como às 20h11min de 14 de setembro de 2009

TÍTULO TESTE

Aqui vai o texto. --Eduardos 19h48min de 2 de setembro de 2009 (UTC)

Conteúdo

 [ocultar

[editar] Células a combustível

--Alexander 00h37min de 4 de setembro de 2009 (UTC)

As células a combustível são dispositivos eletroquímicos que convertem energia química diretamente em energia elétrica e térmica, possuindo uma operação contínua graças a alimentação constante de um combustível.

Tendo o hidrogênio como combustível e o oxigênio como oxidante, a operaçao da célula a combustível tem como produtos apenas a água e calor, além da liberação de elétrons livres, que podem gerar trabalho elétrico. Os prótons gerados na reação anódica são conduzidos pelo eletrólito até o cátodo, onde se ligam aos ânions oxigênio (O 2 - ) , formando água.

Diferentemente dos motores de combustão, que têm sua eficiência teórica ( máxima ) determinada pelo ciclo de Carnot, a eficiência teórica das células de combustível é dada pelo quociente entre a energia livre da reação pela entalpia da reação.

Existem vários tipos de células de combustível, classificadas segundo o tipo de eletrólito que utilizam e, consequentemente, a sua temperatura de operação.

[editar] Histórico

  • As células a combustível foram inventadas pelo cientista britânico Sir William Grove em 1893, antes do surgimento dos motores a combustão.
  • Aplicações práticas foram desenvolvidas durante os anos 60 e 70 pela NASA nos projetos GEMINI e APOLO, onde os astronautas consumiam a água produzida pelos geradores elétricos de suas naves.

[editar] Tipos de Células a combustível

  • As células a combustível são classificadas quanto ao tipo de material eletrólito utilizado. Os tipos de células, conforme o eletrólito são classificadas como: CaC de Ácido Fosfórico, CaC de Eletrólito Alcalino, CaC de Membrana Polimérica Trocadora de Prótons, CaC de Carbonato Fundido, CaC de Óxido Sólido. A célula de metanol direto (DMFC) é a única classificada conforme o combustível utilizado. Os tipos de células estão resumidos na tabela abaixo, com nomenclatura, temperatura de operação e aplicações.


[editar] Célula a combustível de Óxido Sólido (SOFC - Solid Oxide Fuel Cell)

A figura abaixo ilustra o funcionamento de uma Célula a Combustível de Óxido Sólido (SOFC)


SOFC.JPG


As reações das células de óxido sólido são:

Equação3.JPG


--Alexander 00h36min de 4 de setembro de 2009 (UTC)


[editar] Nanorrobôs e Motores Moleculares

Apesar de cientistas de todo[1] o mundo estarem a trabalhar na construção de nanorrobôs o facto é que estes já existem na natureza e com mecanismos muito mais complexos do que aqueles que sonhámos conseguir construir. Os motores moleculares são nanomáquinas biológicas um milhar de milhão de vezes menores que o motor de um carro. Estes motores são agentes essenciais para o movimento de alguns organismos vivos. De uma forma geral, um motor é por definição um aparelho que consome energia sob uma forma e a converte em movimento ou potência mecânica. Nos motores moleculares, proteínas ou complexos de proteínas transformam a energia química em trabalho mecânico a uma escala molecular. O processo químico por detrás desta conversão é a hidrólise do trifosfato da adenosina (ATP) em difosfato de adosina (ADP) e fosfato (P).

Na natureza existem motores de rotação e translação. Estes motores têm um papel importante, por exemplo, na contracção muscular, na divisão celular e no transporte celular. Existem proteínas que se movem como a miosina, que é responsável pela contracção muscular, a cinesina, que transporta diferentes substâncias entre células com microtúbulos e a dinina, que também transporta substâncias ao longo de microtúbulos. Outros exemplos de motores moleculares biológicos são os processos de polimerase que transcreve ARN das sequências do ADN, a polimerização da actina que gera forças geralmente utilizadas como propulsão, os mecanismos de flagelos bacterianos responsáveis pela movimentação das E. coli, etc.


Nanorobos4.jpg


A biologia celular dá-nos inúmeros exemplos de nanomáquinas sofisticadas. Esta imagem, numa representação 3D clássica da miosina V, ilustra um motor molecular biológico. O estudo destes motores pode trazer novos avanços para o desenvolvimento de nanorrobôs.

Em termos de eficiência energética estes motores são muitas vezes mais eficientes que os feitos pelo Homem, sendo estas estruturas uma enorme inspiração para aplicações nanotecnológicas. Actualmente estudam-se as potencialidades de criar motores moleculares. Estes motores moleculares sintéticos para já ainda são muito limitados sendo apenas utilizados para fins experimentais. Contudo, espera-se que estas limitações sejam ultrapassadas em pouco tempo, com o aumento da compreensão da física e da química do mundo à escala do nanómetro.

[editar] Para saber mais consulte! =

http://cftc.cii.fc.ul.pt/PRISMA/capitulos/capitulo4/modulo2/topico5.php


Erro de citação: existem marcas <ref>, mas nenhuma marca <references/> foi encontrada
Ferramentas pessoais
Espaços nominais

Variantes
Ações
Navegação
Imprimir/exportar
Ferramentas