como fazer um produtor de hidrogênio para carro

8/18/2019 Como Fazer Um Produtor de Hidrogênio Para Carro

http://slidepdf.com/reader/full/como-fazer-um-produtor-de-hidrogenio-para-carro 1/23



18 de ulho de !"1#

$auro de %reitas &'.

(rof. illiam %. *. de +antana

Relato da pesquisa como fazer a pesquisa de um

produtor de hidrogênio para um carro

(Combustível a base de água)

Justificativa

Promover o desenvolvimento da criatividade e da capacidade inventiva e investigativa

nos estudantes, para despertar vocações ou uma carreira e incentivar a pesquisa nas

escolas; bem como a sustentabilidade individual do grupo familiar do aluno.

Objetivos

Incentivar o desenvolvimento do conhecimento científico, a partir da oportunidade de

intercâmbio entre professores, os estudantes-pesquisadores de toda rede pblica do

ensino m!dio do estado da "ahia e ou da #ni$o. %isando a car&ncia de profissionais de

e'atas no país.

(stimular o plane)amento e a e'ecuç$o de pro)etos por estudantes e professores,

incentivando o desenvolvimento da produç$o científica )uvenil; reforçando o domínio e

conhecimento das ci&ncias e'atas, das leis municipais, estatuai e ambientais.



Conteúdos Curriculares

*omínio de Inform+tica, pr+ticas das ci&ncias e'atas e biolgicas bem como, o e'ame

das leis municipais, estaduais em se tratando de eio mbiente.

Metodologia

presentaç$o, *iscuss$o do produto de elaboraç$o e aceitaç$o do pblico da pesquisa

(laboraç$o da pesquisa de campo, na sociedade em questões de sustentabilidades.

/uestion+rio palavra-chave; 0ombustível a base +gua1

2e voc& tivesse que abrir um negcio, qual seria3

(conomia3

Padr$o social3

2al+rio3

(mpregos atual3

4rau de instruç$o familiar3

"em de consumo3 %oc& usaria um 0ombustível a base +gua em seu bem de consumo3

/uantos livros voc& leu este ano3

0omo voc& utili5a a internet, qual a frequ&ncia do uso e poraqu&3

6em 7ifi3

Adequa!o das propostas caso haja alunos com necessidades educacionais

especiais " #$$

t! o momento, h+ lunos com necessidades especiais. (m nossa 8(#9.

Avalia!o

*ivulgar o avanço científico-tecnolgico, nos veículos de comunicaç$o, alcançado pela

(scola no que se refere :s habilidades e atitudes investigativas do tema sustentabilidade;

%alori5ar os aspectos qualitativos da produç$o científica, visando diminuir a

competitividade aplicando a sustentabilidade propriamente dita.

ortalecer os vínculos entre a (scola, comunidade, #niversidade, e a p+tria. Por meio da

produç$o científica dos estudantes de <auro de reitas e regi$o metropolitana incluindo

sua capital 82alvador- "9.

postilas,

/uestion+rio relacionados ao cotidiano dos alunos.

=!gua, transferidor, <aís, borracha, microscpio0alculadora cientifica, culos luvas cirrgicas.



*ivulgar o avanço científico-tecnol+gico educacional alcançado pelas (scolas no

que se refere s habilidades e atitudes investigativas;

%aloriar os aspectos qualitativos da produç$o científica, visando diminuir a

competitividade aplicando a sustentabilidade propriamente dita.

ortalecer os vínculos entre a #niversidade, a p/tria, a (scola e comunidade, por

meio da produç$o científica de estudantes de 0auro de reitas e regi$o

metropolitana incluindo sua capital 12alvador- "34.

tenciosamente,

<. reitas, " AA de )ulho de AB>E

Filliam ..de 2antana

Prof. Pesquisador

Introdução

Células de hidrogênio para substituir o diesel e automóveis(Combustível a base de água)

lgumas empresas e governo dos Estados !nidos querem expandir a participa"#o

das

Células de combustível na matri$ energética do país.

5overno e empresas americanas est$o investindo em c!lulas de hidrog&nio

para substituir o consumo de diesel em unidades de refrigeraç$o a reboque, nos

(stados #nidos. (ssas unidades s$o usadas em caminhões e constituem um

motor e'tra e menor que queima mais de 67 litros de diesel por dia e emite 899quilogramas de di+'ido de carbono. :s motoreinhos s$o utiliados para esfriar o

http://www.ecycle.com.br/component/content/article/38-no-mundo/1963-celulas-de-hidrogenio-para-substituir-o-diesel.html

http://www.ecycle.com.br/component/content/article/38-no-mundo/1963-celulas-de-hidrogenio-para-substituir-o-diesel.html



interior dos veículos e para preservar produtos para entrega, como saladas,

comida congelada e bebidas. *iminuir o consumo de diesel ! importante porque

al!m de poluir o ambiente, esse combustível integra o grupo de substâncias

cancerígenas para seres humanos.

3 iniciativa ! fruto da parceria entre o *epartamento de (nergia 3mericano e

fabricantes de c!lulas de combustível, como a <uvera e a Plug Po=er, para

produir a primeira unidade de refrigeraç$o que funciona base de c!lulas de

hidrog&nio. : programa ter/ duraç$o de dois anos e ! parte de iniciativas de

e'pans$o de c!lulas de combustível na matri energ!tica dos (stados #nidos por

parte do governo. 3s c!lulas de combustível tamb!m est$o sendo empregadas em

aeroportos, em empilhadeiras e para carregar geradores de energia de

emerg&ncia.

Parece n$o haver uma tecnologia de energia limpa e renov/vel que se adapte a

todos os lugares do mundo, pelo menos n$o atualmente. >as, e no futuro? ('iste

um m!todo para produç$o de /gua que se)a mais limpo e que n$o utilie tanto

carv$o, petr+leo e g/s natural?

#m candidato prov/vel ! a c!lula combustível. 3s c!lulas combustíveis convertem

continuamente substâncias químicas em /gua, por meio de uma s!rie de reações

químicas. 3s vantagens s$o muitas. 3s c!lulas combustíveis s$o silenciosas e

mais eficientes para a obtenç$o de energia que a queima de combustíveis f+sseis.

3tualmente, muitas t&m uma efici&ncia de at! @9A e, com algumas adaptações

tecnol+gicas, poderiam se apro'imar de 899A. Para fins de comparaç$o, as

turbinas t&m uma efici&ncia de cerca de B9-C9A, e motores de combust$o interna,

de 89-D9A.

3 maioria das c!lulas combustíveis utilia hidrog&nio como combustível, no lugar

de petr+leo. Eom isso, produem emissões que poluem pouco ou nada,

dependendo do tipo de c!lula. :s principais subprodutos das operações de c!lulas

combustíveis s$o /gua e, para alguns tipos de c!lulas, calor. 2e a c!lula puder

usar combustível n$o purificado, ! produido um pouco de di+'ido de carbono

1E:D4. Eontudo, o volume dessas emissões ! muito inferior ao produido pelaqueima de carv$o ou gasolina.

História



3s c!lulas combustíveis e'istem h/ muito tempo. 3s

primeiras e'peri&ncias s$o de 8F6F. Gilliam Hobert 5rove, um advogadocientista

do País de 5ales, criou a Jc!lula 5roveK. : dispositivo tinha um eletrodo de platina

imerso em /cido nítrico, e um eletrodo de inco em sulfato de inco. 5erava 8D

ampLres de corrente a F volts. 5rove o chamou de bateria de c!lula mida. (nt$o,

ele criou uma c!lula combustível usando dois eletrodos de platina. #ma

e'tremidade de cada eletrodo ficava em /cido sulfrico, enquanto as outras

e'tremidades eram seladas em recipientes contendo hidrog&nio e o'ig&nio. :dispositivo produia uma corrente est/vel entre os dois eletrodos, e um volume

crescente de /gua nos recipientes selados. 5rove conseguiu decompor e reformar

a /gua com esse dispositivo. (le combinou v/rios desses con)untos de eletrodos

em uma Jbateria a g/sK.

(m 8FFM, os químicos britânicos 0ud=ig >ond e Eharles 0anger usaram ar e g/s

de carv$o industrial na tentativa de construir uma vers$o pr/tica da bateria a g/s

de 5rove. (les chamaram o dispositivo de Jc!lula combustívelK.



Ilustraç$o

gentilmente cedida

pela HoNal 2ocietN,

>useu <acional de

Oist+ria <atural.

(ste ! um diagrama

da c!lula

http://www.planetseed.com/Diagram%20of%20William%20Robert%20Grove%E2%80%99s%20fuel%20cell





combustível de

Gilliam Hobert

5rove.

: engenheiro britânico rancis homas "acon modificou o pro)eto da c!lula

combustível de >ond e 0anger em 8M6D. (le substituiu a platina por gae de

níquel nos eletrodos, e trocou o eletr+lito de /cido sulfrico por pot/ssio alcalino,

que ! menos corrosivo. (le deu a isso o nome de Jc!lula de "aconK; o dispositivo

era uma vers$o preliminar da c!lula combustível alcalina. 3penas em 8MCM "acon

finalmente conseguiu construir uma m/quina que produisse uma quantidade

significativa de energia. 2ua m/quina produia C Qilo=atts, e alimentava uma

m/quina de soldagem.

<aquele mesmo ano, OarrN Rarl Ihrig, engenheiro que trabalhava na fabricante deimplementos agrícolas 3llis-Ehalmers, nos (#3, construiu o primeiro trator movido

a c!lula combustível. Ihrig criou uma pilha de c!lulas combustíveis com 8.99F

c!lulas, que abastecia um trator de D9 cavalos.

3 pr+'ima campe$ de energia de c!lulas combustíveis foi a ag&ncia espacial norte-

americana, a <323. <o início da d!cada de 8M@9, a <323 precisava de uma

forma de fornecer energia a naves espaciais tripuladas. 3s c!lulas combustíveis

eram a resposta. (las eram mais seguras que a energia nuclear, mais baratas que

a energia solar, e mais leves que baterias. : interesse pelo uso de c!lulas

combustíveis na erra aumentou nos (stados #nidos com os problemas de

importaç$o de petr+leo na d!cada de 8M79. Pesquisas continuam tentando

encontrar a melhor combinaç$o de combustíveis, eletrodos e eletr+litos para todos

os tipos de aplicações. aer hidrog&nio como combustível para carros n$o ! complicado. : processo dehidr+lise separa o hidrog&nio do o'ig&nio e pode criar o que ! conhecido como g/sde "ro=n. (ste g/s n$o ! hidrog&nio puro, mas ! reativo o bastante para aumentar a efici&ncia da queima do combustível utiliado. *esta forma, um impulsionador de hidrog&nio ou gerador pode ser feito para atuar em seu carro movido gasolina, basicamente movendo o seu carro a hidrog&nioS 3 melhor parte daadaptaç$o de um reforço de hidrog&nio para seu carro n$o ! a reduç$o doconsumo de combustível 1at! D7-6D Qm por litroS4, mas sim o fato de que todos osmateriais est$o disponíveis em lo)as locais por menos de HT D99.








Nível de dificuldade

!"cil

# $ue você precisa%

•

rasco de vidro com tampa de > ?g 8maionese9.

0abo de aço de acelerador de carro. 82ucata de carro9

crílico @mm 8sucata de P09 AB cm

ios ou fle'ível @mm, duas cores 8sucata de P09

4arras )acar! 8duas9

=ecipiente de +gua cC tampa, 8borbulhador9 limpa barbari5a de carros 82ucata de carro9.

iltro de combustível 82ucata de carro9.angueiras de combustível >m

=el! de >Av 82ucata de carro9.

Interruptor liga desliga

onte de >Av ou bateria de carro DBamp acima

2olda c+ustica

"icarbonato de sdio >BBgm

2ab$o líquido 8detergente de pratos9 para limpe5a dos materiais.

>B litros de +gua destilada 8+gua de chuva9.

&ara célula profissional' # $ue você precisa%

D@ porcas 76D8@ arruelas de nNlon de 8,@ mm8@ tampas de tomada6 placas de chapa de aço ino'id/vel 7 arruelas C8@

8 pedaço de película retr/til CF 8FK8 pedaço de película termo retr/til BD bastões de nNlon B'C8@D parafusos se'tavado 8.CK'C8@K

https://www.blogger.com/blogger.g?blogID=6677646438276612433




ateriais

io de platina

3licate

PregoElipe de bateria 1condutor4

aca e tesoura

"ateria compatível com bateria condutora

ita

Instruç)es

Eorte o fio de platina pela metade com o alicate.

aça duas espirais com os fios, enrolando-os separadamente ao redor do prego.

Eorte os fios na bateria condutora a uma distância de tr&s quartos das cone'ões.

#tiliando a faca ou tesoura, corte cuidadosamente o isolamento nas pontas dos

fios da bateria condutora que foram aparados anteriormente. <$o ! necess/rio

faer o corte muito distante.

(nvolva as pontas e'postas dos fios condutores ao redor das pontas dos fios de

platina espiralados. (les ir$o atuar como eletrodos da c!lula de combustível.

#tiliando a fita, fi'e os fios que est$o ligados aos eletrodos de fio de platina ao

l/pis no meio, para que os eletrodos fiquem pendurados de lado.

(quilibre o l/pis na borda de um copo de /gua para que os eletrodos fiquem

mergulhados - n$o dei'e o fio el!trico encostar na /gua, apenas os eletrodos

devem toc/-la. 2e os fios estiverem muito perto, esvaie um pouco o copo e tente

novamente.

oque a bateria com o clipe de bateria. %oc& deve ver bolhas na /gua. Isso

significa que as mol!culas da /gua est$o se quebrando. Parte do resultado desse

processo s$o íons :O 1hidr+'ido4.

ire a bateria do clipe. 3o faer isso, os eletrodos de platina quebram os íons :O

para criar íons de hidrog&nio, que t&m carga positiva. :s el!trons s$o liberados

nesse processo, e pu'ados para o eletrodo negativo, )/ que as cargas positivas e

negativas se atraem, e o eletrodo positivo doa el!trons para as mol!culas de

o'ig&nio. : o'ig&nio, ent$o, liga-se com os íons de hidrog&nio para formar /gua,enquanto os el!trons livres correm pelo eletrodo negativo em forma de energia



el!trica. 2e voc& conectar um voltímetro a eles 1em adiç$o bateria condutora4

com o fio el!trico, ! possível medir a eletricidade que est/ sendo produida. %oc&

tamb!m pode testar colocando os eletrodos em um pequeno aparelho el!trico,

como um rel+gio digital. V possível usar a c!lula de combustível para dar energia a

qualquer coisa que voc& dese)a, desde que a voltagem produida se)a alta osuficiente.

(icas ) Advertências

: hidrog&nio ! um g/s altamente combustível. 3 c!lula descrita acima n$o ir/

produir o suficiente para causar qualquer tipo de ferimento ou e'plos$o, mas em

c!lulas industriais, que s$o maiores e possuem uma organiaç$o um pouco

diferente, a combust$o do elemento pode ser perigosa. (ssa ! uma das raões

pelas quais o governo dos (stados #nidos recentemente retirou todo o capitalfederal de tecnologia de c!lula de combustível de hidrog&nio. 3l!m disso, produir

eletricidade com o processo de eletr+lise descrito, ou para e'traç$o de hidrog&nio

de outras fontes, como combustíveis f+sseis, n$o ! muito rent/vel. Isso levou a um

declínio em seu capital e no de pesquisas, embora muitas pessoas ainda

acreditem que o elemento se)a uma alternativa vi/vel para os combustíveis atuais.

Instruç)es

Eorte o tubo de P%E com um comprimento de 69cm e tape uma das e'tremidadesutiliando cola na tampa do tubo. 0impe todas as superfícies de contato com um

escovilh$o e, em seguida, aplique cola tanto na tampa quanto no tubo antes de

desliar de forma segura a tampa sobre o tubo.

>onte as placas met/licas de acordo com a imagem, com cada placa colocada

uma atr/s da outra, sobre a haste do parafuso, separadas por uma nica porca.

>onte as tiras de metal na estrutura de chapa met/lica usando as porcas

adicionais e, em seguida, monte esta estrutura na tampa do gerador com os

parafusos.

aça um furo ao lado da parte superior do gerador e monte o cotovelo girat+rio

neste local. (mpurre a tubulaç$o de aqu/rio sobre o cotovelo e monte o reforço no

interior ou no seu motor tamb!m. aça um furo no tubo de entrada de ar do seu

motor e insira a outra e'tremidade do tubo de aqu/rio nesse buraco.

Preencha 6B do gerador com uma mistura de bicarbonato de s+dio e /gua. Insira

a estrutura de metal e aperte bem a tampa. 0igue o terminal positivo da bateria em

um dos parafusos na parte superior da tampa que sustenta as placas de metal e o

terminal negativo no outro parafuso 1isto permite que a eletricidade flua atrav!sdas placas met/licas4.



: seu gerador agora produ hidrog&nio. 0igue o carro e observe-o em marcha

lenta. 2e estiver tudo bem, voc& pode faer um test drive e começar a pouparS

*icas W 3dvert&ncias

3dicionar o reforço de hidrog&nio pode n$o ser o suficiente para conseguir umaeconomia significativa de combustível se voc& tiver um carro com in)eç$o

eletrXnica. #m mecânico pode a)udar a sintoniar o seu m+dulo de computador

para lidar com uma combust$o mais rica com o hidrog&nio, a)udando a aumentar a

quilometragem por litro de combustível.

Por ser altamente inflam/vel, se)a cauteloso ao lidar com o g/s hidrog&nio 1mesmo

o g/s de "ro=n4. >antenha-se longe das chamas e n$o ligue o motor at! ter

testado todas as cone'ões e ter abai'ado o capX.

Objetivo de um borbulhador em um gerador**O+

#m borbulhador pode evitar que o hidrog&nio -- o g/s mais comum no universo --

mate voc&

galáxia in braúna imagem by Herbie from Fotolia.com

#m borbulhador pode salvar sua vida. Easo seu veículo opere com um gerador OO:, ou voc& plane)e construir um para si mesmo, certifique-se que voc& sabe oque um borbulhador fa e como obter um.

*erador HH#

#m gerador hidrog&nio-hidrog&nio-o'ig&nio 1OO:4, o qual usa hidrog&nio e

eletr+litos em /gua para produir eletricidade, pode ocasionalmente produir

efeitos indese)/veis e e'plodir. 2e isso acontecer, a e'plos$o do gerador poderiamachucar seriamente ou at! matar algu!m que este)a pr+'imo.



+orbulhador

: borbulhador ! um recipiente cilíndrico com uma mangueira que se conecta ao

gerador. (le permite que o hidrog&nio borbulhe atrav!s da /gua no tubo. 3 /gua

impede que efeitos indese)/veis do hidrog&nio retornem ao gerador, a tampa abrir/para liberar press$o no caso de tais efeitos.

#nde obter um

%oc& pode faer ou comprar um borbulhador para um gerador OO:. 3o comprar

um, garanta que ir/ ser compatível com o gerador que voc& possui. 2e decidir

faer um, certifique-se que voc& seguiu todos os passos corretos para criar, e n$o

esqueça de conectar o borbulhador ao gerador antes de lig/-lo.

Como medir litros de **O por minuto+

Pode-se utiliar uma garrafa de um litro, como esta, para testar a saída do gerador

de OO:

bouteille d'eau image by philippe Devanne from Fotolia.com

Um gerador de hidrogênio, hidrogênio e oxigênio HH!" #epara a água em #eu#

principai# elemento#$ hidrogênio e oxigênio, e, em #eguida, adiciona e##e# ga#e#

ao combu#t%vel veicular, o &ue pode melhorar dra#ticamente o con#umo de

combu#t%vel total do #eu carro. eradore# HH! tamb(m podem fa)er com &ue a#

#a%da# de gá# fi&uem mai# limpa#. *ocê pode medir a &uantidade de litro# por

minuto &ue o gerador e#tá fa)endo com alguma# ferramenta# bá#ica# para

determinar a eficiência geral.



Nível de dificuldadeoderado

>ateriais

Yculos de segurança

0uvas de borracha

Pano

2uperfície plana

"alde

>angueira de saída de g/s do gerador

5arrafa de 8 litro

>otor do veículoEronXmetro

Ealculadora

Instruç)es

Eoloque +culos de segurança e luvas de borracha para proteger o rosto e as m$os

durante o processo.

Eoloque um pano sobre uma superfície plana, como concreto pavimentado;coloque o balde em cima do pano.

Eoloque a abertura da mangueira de saída de g/s do gerador de OO: sobre o

balde e a garrafa 8 litro. 3 abertura deve ser bem acima da tampa da garrafa,

dentro do balde.

0igue o veículo, para o motor funcionar. 3 mangueira de saída de g/s começar/ a

liberar g/s a partir da abertura.



0igue o cronXmetro assim que o g/s começar a derramar para dentro da garrafa e

pare-o assim que a garrafa estiver cheia. *ei'e a mangueira de saída de g/s

direcionada para dentro do balde, enquanto voc& desliga o motor do veículo, para

parar o flu'o.

:bserve o tempo no cronXmetro e use l/pis, papel e calculadora para determinar

quantos litros o gerador produ por minuto. Por e'emplo, se a garrafa se encheu

completamente em e'atamente B minutos, ent$o o gerador fa 9,DC litros de g/s

por minuto.

Como instalar um rel% de uma c%lula

combust&vel **O

3s c!lulas de combustível de OO: aumentam a efici&ncia de motores tradicionais

de carros

3 reaç$o química que ocorre dentro de uma c!lula de combustível gera dois tipos

diferentes de energia. #ma c!lula OO: consome eletricidade e cria g/s de

hidrog&nio e o'ig&nio, ou OO:. : g/s altamente inflam/vel de o'ig&nio e

hidrog&nio ! queimado em um motor, resultando em um aumento na efici&ncia do

combustível. 3 reaç$o química que cria o g/s OO: ! iniciada pelo rel! da c!lula de

combustível, que ! pro)etado com quatro terminais el!tricos, os quais est$o ligados

ao sistema el!trico do veículo.

<ível de dificuldadeZ >oderado

>ateriais

Rit de c!lula combustível OO: 1pr!-fabricado4



Hel! de c!lula combustível OO:

anque eletrolítico 1/gua4

3mperímetro de voltagem *E

Parafusos variados, porcas, arruelas e suportes

io el!trico de 89D,F7 mm

Instruç)es

>onte o Qit de c!lula de combustível, tanque e rel! dentro do compartimento do

motor do veículo de acordo com as instruções de instalaç$o do fabricante. (sses

componentes devem ser montados em superfícies rígidas dos veículos, como por

e'emplo, na carcaça ou no chassi.

Primeiro, conecte a haste terminal 1conector aterrado4 ao chassi do veículo ou

circuito aterrado.

Eonecte a segunda haste terminal do rel! e o condutor de entrada positivo dele em

um condutor positivo de força, como um fio conectado ao circuito de energia

au'iliar do veículo.

Eonecte a terceira haste terminal do rel! 1condutor ligado ao rel! positivo4 em um

condutor desligado. : fio que liga ao interruptor de ligadesliga tamb!m cont!m um

fusível em linha de 8C-D9 ampLres.

Eonecte os rel!s da quarta haste terminal 1linha que fornece a voltagem c!lula

de combustível OO:4 atrav!s de um amperímetro de voltagem *E c!lula de

combustível OO:; essa ! a linha que fornece energia. [uando o rel! ! conectado

devidamente, a c!lula de combustível somente ir/ funcionar quando o veículoestiver ligado.

-suema / como fazer um produtor de

hidrogênio para um carro caseiro.





,icas - .dvertências

Instalar corretamente o rel! em uma c!lula de combustível OO: garante que ela

ir/ funcionar de forma segura. 3 c!lula OO: cria hidrog&nio e o'ig&nio inflam/veis.

(la deve operar somente enquanto o veículo estiver com o motor ligados. Easo

contr/rio, um acmulo de hidrog&nio e o'ig&nio pode criar condições favor/veis a

uma e'plos$o.

/eferências

/eferências

como fazer um produtor de hidrogênio para carro

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