{"id":6874,"date":"2026-05-04T10:32:00","date_gmt":"2026-05-04T13:32:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/?p=6874"},"modified":"2026-04-28T09:44:53","modified_gmt":"2026-04-28T12:44:53","slug":"dispositivo-para-analise-de-rendimento-eletroquimico-e-eletrico-de-celula-a-combustivel","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/maquinas-e-equipamentos\/dispositivo-para-analise-de-rendimento-eletroquimico-e-eletrico-de-celula-a-combustivel\/","title":{"rendered":"Dispositivo para an\u00e1lise de rendimento eletroqu\u00edmico e el\u00e9trico de c\u00e9lula a combust\u00edvel"},"content":{"rendered":"\n

Panorama tecnol\u00f3gico<\/strong>
As c\u00e9lulas a combust\u00edvel de \u00f3xido s\u00f3lido (SOFC), que englobam subtipos como ITSOFC e HTSOFC, s\u00e3o tecnologias amplamente estudadas utilizadas para a gera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica a partir de energia qu\u00edmica. Por operarem em altas temperaturas, variando de 600 \u00b0C a 1000 \u00b0C, essas c\u00e9lulas possibilitam a utiliza\u00e7\u00e3o de diferentes combust\u00edveis e propiciam um processo de convers\u00e3o altamente eficiente e pouco poluente, tornando-se um grande atrativo para aplica\u00e7\u00f5es industriais. A estrutura b\u00e1sica de uma c\u00e9lula consiste em dois eletrodos porosos (c\u00e1todo e \u00e2nodo) conectados por um eletr\u00f3lito denso. Para avaliar adequadamente as propriedades f\u00edsicas e o desempenho de gera\u00e7\u00e3o de energia de cada um desses componentes de forma unit\u00e1ria, \u00e9 fundamental o uso de dispositivos de an\u00e1lise de rendimento eletroqu\u00edmico e el\u00e9trico.<\/p>\n\n\n\n

Descri\u00e7\u00e3o da tecnologia<\/strong>
A inven\u00e7\u00e3o compreende um dispositivo para an\u00e1lise de rendimento eletroqu\u00edmico e el\u00e9trico projetado exclusivamente para c\u00e9lulas a combust\u00edvel do tipo \u00f3xido s\u00f3lido SOFC. O equipamento consiste em um reator de estrutura vertical que utiliza c\u00e2maras de alumina atuando como separadores dos gases. A tecnologia possui entradas e sa\u00eddas de gases comburentes e combust\u00edveis dispostas em lados diferentes, permitindo o controle de press\u00e3o e vaz\u00e3o, al\u00e9m de incluir um medidor de temperatura posicionado estrategicamente pr\u00f3ximo \u00e0 c\u00e9lula. O arranjo \u00e9 complementado por uma haste de press\u00e3o e um elemento de fixa\u00e7\u00e3o que possui uma geometria espec\u00edfica. Esse elemento garante o contato el\u00e9trico e a fixa\u00e7\u00e3o da c\u00e9lula ao exercer press\u00e3o em regi\u00f5es de apoio, ao mesmo tempo em que sua geometria permite a livre passagem do g\u00e1s comburente.<\/p>\n\n\n\n

Problema resolvido<\/strong>
Os equipamentos de caracteriza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas SOFC dispon\u00edveis no estado da t\u00e9cnica apresentam, em sua maioria, uma arquitetura complexa que dificulta muito a coloca\u00e7\u00e3o, a manipula\u00e7\u00e3o e a remo\u00e7\u00e3o das amostras para testes. O principal obst\u00e1culo t\u00e9cnico solucionado por esta inven\u00e7\u00e3o \u00e9 a inefici\u00eancia ou a dificuldade de veda\u00e7\u00e3o do sistema. Os dispositivos anteriores falhavam em prover um mecanismo que impedisse adequadamente a mistura ou o vazamento dos gases combust\u00edvel e oxidante durante o processo. Essa falha de isolamento comprometia a confiabilidade das medi\u00e7\u00f5es e a correta avalia\u00e7\u00e3o das c\u00e9lulas submetidas a altas temperaturas.<\/p>\n\n\n\n

Aplica\u00e7\u00f5es<\/strong>
A possibilidade de utiliza\u00e7\u00e3o deste dispositivo encontra-se no campo da eletroqu\u00edmica e da engenharia el\u00e9trica, destinando-se especificamente \u00e0 caracteriza\u00e7\u00e3o e avalia\u00e7\u00e3o do desempenho de c\u00e9lulas a combust\u00edvel de \u00f3xido s\u00f3lido (SOFC), incluindo os subtipos ITSOFC e HTSOFC. O equipamento permite analisar, de forma isolada e precisa, o rendimento do c\u00e1todo, do eletr\u00f3lito e do \u00e2nodo em c\u00e9lulas unit\u00e1rias que operam em temperaturas elevadas, variando entre 600 \u00b0C e 1000 \u00b0C.<\/p>\n\n\n\n

Adicionalmente, a tecnologia atua como uma ferramenta anal\u00edtica essencial na investiga\u00e7\u00e3o e no desenvolvimento de novos materiais. Ao viabilizar testes com maior rigor na veda\u00e7\u00e3o e menor complexidade estrutural, o dispositivo favorece a cria\u00e7\u00e3o de componentes com custos reduzidos e mais eficientes na convers\u00e3o direta de energia qu\u00edmica em el\u00e9trica. Estas caracter\u00edsticas tornam a inven\u00e7\u00e3o amplamente aplic\u00e1vel em laborat\u00f3rios de pesquisa e altamente atrativa para o setor industrial focado na gera\u00e7\u00e3o de energias eficientes e pouco poluentes.<\/p>\n\n\n\n

Vantagens<\/strong>
A distin\u00e7\u00e3o do dispositivo corresponde a sua simplicidade estrutural aliada a um mecanismo de veda\u00e7\u00e3o altamente eficiente, o que facilita o desenvolvimento, a prepara\u00e7\u00e3o e a manipula\u00e7\u00e3o do sistema. Ao aplicar press\u00e3o de forma apropriada e isolar perfeitamente os compostos, o dispositivo evita vazamentos e aumenta de forma expressiva a precis\u00e3o da caracteriza\u00e7\u00e3o do desempenho das c\u00e9lulas a combust\u00edvel. Adicionalmente, a geometria especial do seu elemento de fixa\u00e7\u00e3o evita o carregamento de peso na regi\u00e3o central da amostra, impedindo que a fr\u00e1gil estrutura da c\u00e9lula se rompa ou trinque durante a avalia\u00e7\u00e3o. Com resultados mais rigorosos e precisos, a tecnologia acelera e viabiliza o desenvolvimento de novos materiais para convers\u00e3o de energia que sejam mais eficientes e de menor custo comercial.<\/p>\n\n\n\n

N\u00edvel de maturidade da tecnologia (TRL \u2013 Technology Readiness Level)<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Consulte o TRL atualizado dessa tecnologia diretamente com a equipe respons\u00e1vel pela Vitrine Tecnol\u00f3gica. Acesse o nosso Fale Conosco<\/a>!<\/p>\n\n\n\n

Status e oportunidade<\/strong>
Patente concedida pelo INPI sob n\u00b0 do pedido BR 10 2015 017672-4.<\/p>\n\n\n\n

A patente pode ser encontrada na \u00edntegra no Lume pelo link<\/a><\/p>\n\n\n\n

Inventores<\/strong>
Carlos Perez Bergmann<\/a>
C\u00e9lia de Fraga Malfatti<\/a>
Gustavo Alberto Ludwig<\/a>
Matias de Angelis Korb<\/a>
<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Dispositivo de alta precis\u00e3o para a caracteriza\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas a combust\u00edvel SOFC, destacando-se pela veda\u00e7\u00e3o eficiente e manuseio simplificado. Garante medi\u00e7\u00f5es rigorosas de rendimento el\u00e9trico e eletroqu\u00edmico, preservando a integridade das amostras em condi\u00e7\u00f5es extremas de temperatura.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":8934,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false},"categories":[15,451],"tags":[125,514,2883,1854],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6874"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=6874"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6874\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":8935,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/6874\/revisions\/8935"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/media\/8934"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=6874"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=6874"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.ufrgs.br\/vitrinetecnologica\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=6874"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}