Generate energy from ethanol (Direct Ethanol Fuel Cell)
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- Опубликовано: 12 сен 2024
- Experiment to generate electricity from alcohol.
This fuel cell is known as the Direct Ethanol Fuel Cell.
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![[DOKKAN BATTLE] Worldwide Campaign Announcement Video Part 2!](http://i.ytimg.com/vi/JpT5Voak6WA/mqdefault.jpg)
Parabéns. De longe a melhor e mais prática ideia. Riscos zero, rendimento alto, e máxima economia de recursos naturais.
a tecnologia ta ai so falta a mafia deixar ser impertrada....... eu ja sabia da tecnologia do hidrogenio e por isso que acho que estao indo pro espaco e voltando de muito longe................
Achei demais encontrar esse tipo de conteúdo em português :) .
A quase uma década tenho visto tacanhos projetos de uma versão comercial, infelizmente nunca passando da fase de protótipos.
Adoraria um carro elétrico a Brasileira, uma bateria menor igual aos híbridos e células de 5 kW ponde adicionar de acordo com as dimensões do carro/peso/potencia pretendida.
Anos atras fiz uma cotação de equipamentos para um carro eletrico de alta performance ( Motores e controlador elétricos Axiais da YASA ) e baterias e celulas de energia, realmente são custos proibitivos no Brasil, ainda mais pelo numero de peças e tecnologia nova a ser criada, onde uma celula DEFC cortaria esse custo de forma bem acentuada por reaproveitar peças ja disponíveis comercialmente .
Oi Bruno, sim de fato ainda precisamos explorar outras possibilidades. É claro aqui é só um protótipo inclusive ainda dá pra melhorar a performance dessa célula para aumentar a eficiência por cm2 e durabilidade. Porém já fica uma idéia sobre a possibilidade de usar combustível liquido para gerar energia. Quero fazer outras no futuro usando outros tipos de combustível. Alguns são difíceis de catalisar e precisam de um catalisador específico para ter algum rendimento. A idéia mesmo no começo quando comecei a explorar um pouco mais sobre esse assunto era justamente cortar o custo em relação a montagem de células de combustível tradicionais, pois realmente o valor aqui era muito caro. Baterias também precisam melhorar bastante, tanto em termos de eficiência/durabilidade e custo.
@@danielrosselli Sobre baterias, pessoalmente continuo me surpreendendo como a Tesla tem empurrado a tecnologia sem cair em armadilhas de custo.
Acompanho o canal "The Limiting Factor" , o video "Tesla Silicon is Disrupting Silicon Disruption // + Notes on HPQ and Graphite" entre outros do canal a respeito de soluções para usar silício ou fugir da "armadilha" dos 150nm .
Por sinal esse canal tem uma das melhores representações visuais a respeito de baterias e seu funcionamento.
@@BrunoTorrente Sim isso mesmo, eles estão bem posicionados nisso. Tem uma outra tecnologia que poucos conhecem tbém e acho muito interessante, chama nanoflowcell, ela é do tipo "flow-cell" e sua capacidade é bem surpreendente. Dê uma olhada no google.
@@danielrosselli Ja conhecia por cima, mas tai uma ideia que seria interessante fazer um protótipo para testar a ideia ..
Daniel, parabens. Estou passeando pelo tema porque acho inevitavel a eletrificação dos autos e ao mesmo tempo temos o etanol , à base de plantas devoradoras de CO2. Cheguei nesta conclusão de que o nosso modelo de Tesla precisa ser diferente. Um posto de alcool em cada esquina substitui a rede de supercarregadores. Voce me comprova a tese. Tem alguma pesquisa na industria automotiva? A Nissan ainda fala do Bio Fuel Cell?
Olá Pena, obrigado! Sim de fato cedo ou tarde andaremos nos elétricos. A parte mais pesquisada deles hoje são justamente as baterias ou fuel cells. Estou explorando um pouco o tema do álcool pq no Brasil temos bastante e tem muito pouco sobre isso no RUclips. Sim no Brasil parece que a Nissan teve parcerias com a Unicamp e o Ipen para desenvolver essa tecnologia. Acho q dá pra despertar um pouco a curiosidade e ver um pouco como ela funciona. Bacana que o pessoal do Brasil tá entrando pra ver, não sabia se ia ter interesse! Valeu!
@@danielrosselli Daniel, não se surpreenda! Tem doido de todo tipo nesse mundo! No melhor de todos os sentidos.
@@paulojbe hehehe!!
Acredito que o Hidrogênio vá superar a bateria no veículo elétrico. Obrigado
Inevitável pq????
Fantástico Daniel! Ganhou mais um seguidor. Continue com o excelente trabalho!
Olá João Paulo, obrigado! Tenho muito assunto ainda, é que não tive muito tempo por causa do trabalho, mas vou colocar mais assim q puder!
Melhor vídeo sobre o assunto
Parabéns pela ótima demonstração.
Sugestão de implementação:
similar a uma bateria de fluxo, um circuito de circulação da solução de etanol + hidróxido de potássio/sódio com bomba de pouca potência (abaixo de 5W) e armazenamento entre 300ml e 1 litro poderia melhorar a eficiência ou pelo menos prolongar a sua autonomia, ou resultaria na rápida degradação da membrana?
Se a proposta de circulação de etanol valer a pena por célula, poderia aproveitar a mesma circulação cascateada (em série) para várias células ou as últimas células receberiam uma solução de menor qualidade? Se circulação da solução cascateada não for bom, configuração em paralelo daria certo?
[...]
Algum aditivo de baixo custo como TiO2, ZnO, Al2O3, metassilicato de sódio hidratado poderia melhorar o desempenho?
[...]
Quando o assunto é fotoeletrocatalisador, existiria a possibilidade de usar elementos abundantes como chapa de ferro/aço, aço inox aisi304, cobre, alumínio ou zinco para obter hidrogênio ou catalisar alguma reação retornável para baterias?
Olá Daniel, excelente trabalho!
Confesso que estou ansioso para novos conteúdos, principalmente instruindo a construir uma célula como esta.
Oi Rafael, obrigado, então aguarde estou preparando um material para mostrar um processo para fazer o "núcleo" das células!
@@danielrosselli 🙌🙌
Muito bom esses vídeos ,eu já ouvi falar sobre célula combustível . Tudo que encontrei na internet foi demostração de motor girando e aulas teórica , obrigado por esses vídeos .Me escrevi no teu canal.
Obrigado pela força Pedro! Vou colocar mais coisas no futuro, explicando muitos detalhes.
Oi Daniel, tudo bem? Muito bom o seu material. Em um vídeo seu aonde você faz uma membrana com PVA e PVP, chegou até o ponto da fabricação da mesma. Gostaria de saber se esses materiais descritos são fáceis de serem encontrados no mercado e também, de saber como seria a continuação do processo, aonde se incluem os demais componentes para se obter a célula pronta. Você tem esse material para enviar? Muito obrigado! Mauro
Oi Mauro, td bem? Eu não tenho eles a venda, mas já teve algumas pessoas que me perguntaram se eu teria um kit desses pra comprar. Aqui na região eu faço oficinas nas escolas ensinando a montar essas células. Eu tenho as resinas prontas tbém que sempre deixo algumas em estoque, mas pra dizer a verdade, nunca coloquei pra vender. Se houver interesse posso pensar nisso.
Oi Daniel, obrigado por seu retorno. Acho que eu me expressei mal, porém a sua resposta foi positiva, pois estou querendo comprar esse material, para eu fabricar uma célula de Hidrogênio, mas não necessariamente contigo. Estou estudando bastante sobre hidrogênio, comprei 3 livros sobre o assunto e minha ideia é construir uma célula que use etanol. Tem um artigo de 2019 de teste com uma Nissan, usando etanol com água no tanque. Mas isso ainda não saiu do papel. Sumiram com isso, por enquanto. Estou com um projeto também com célula de Hidrogênio por eletrólise, e com emuladores de sonda lambda e sensor MAP. Mas, realmente eu acredito no hidrogênio. Fiquei feliz em saber que é possível fazer uma membrana em casa, conforme o seu vídeo (o de PVC e PNP). Mas o vídeo termina no final da membrana pronta, mas a sequência (os catalisadores de platina ou outro elemento, não tem mais nada... Você tem a continuação de vídeo dessa construção?
@@mauron.martins9142 Ah tá, entendi, sim, esse material é muito comum, é atóxico inclusive, por isso coloquei aqui como algo que pode fazer. Eu vou fazer mais vídeos no futuro, é que ainda não tive muito tempo devido ao trabalho.
@@danielrosselli , obrigado! Aonde você fica sediado?
Parabéns. Precisamos disso. O mundo precisa. Boa semana.
Olá, obrigado! Ainda tem muita pesquisa sobre isso pela frente, mas de fato quanto mais alternativas melhor!
Bom dia Daniel, assistindo este vídeo me dá muita vontade de aprofundar os meus conhecimentos.
Oi Ismael bom dia, valeu pelo apoio, acho q se vc gosta do assunto vale a pena aprender mais. Estive trabalhando mais esses tempo e acabei não conseguindo gravar mais vídeos, mas quero fazer isso em breve, tem muito assunto ainda pra colocar, e muito experimento ainda pra fazer!
Genial, parabéns! Continuem com as experiências e assim com certeza chegarão em uma solução viável!!
Parabéns pelo estudo Tecnico. Já existe estudo de viabilidade econômica e uso prático?
Olá Dimas, sim, já existe inclusive protótipos de células a álcool funcionando em carros. Essas equipes tem muitos resultados e fazem estudo de viabilidade, porém quando são feito por empresas particulçares eles não são divulgados. Uma dessas empresas é a Nissan
Hi Daniel ! Excellent work !
I have read on the comments that lot of people ask for Nafion (as ion exchange membrane) alternative.
So some info first. There is a paper about the plant "Agave salmiana". On the exterior part of this plant there is e membrane . This membrane can be easily separated with a blade. Then this membrane has to be boiled in water to stimulate the stomata(the pores that allow (H) to pass). The results according to the paper are similar to the Nafion membrane. This plant is widespread so it would be a really good alternative to the Nafion.
So I have 3 questions for you.
1. Do you think of any way to "modify" the "Agave salmiana" plant membrane to allow (OH ) alkaline transport so that non noble catalysts can be used (and also to be used as an alternative to PVA/PVP membrane ) ?
2. How did you apply the catalysts in the PVA/PVP membrane?
3. Do you think that it is possible to use Thermal evaporation deposition to apply the catalysts ?
Thanks in advance,
Nikos
Hi Nikos, thank you. I read the article about the plant and noticed some details. Of course, to find out exactly how it works, I would have to do a lot of testing with it. It seems to me that it is already an ionic membrane of alkaline medium, since it is using NaOH in the two chambers of the cell. And it still seems to use ethanol as well. He compared the ionic conductivity with several treatments and the one that did the best was the thermal one. However, by the half-life table, they reported that it lasted 336 hrs. I found the research with a biopolymer taken directly from this plant interesting, but it seems that it still has some problems to be solved. In his assembly he did not use MEA, he preferred to use a platinum-coated steel screen, and use the membrane as a separator. This is a commonly used configuration, when there is still no better way to produce MEA, and it works as well. Then answering his questions:
1. I believe it is already OH driving, so it doesn't need to be modified. But it was not very clear in the paper.
2. You can apply the catalyst directly to the membrane, using the support carbon (carbon black) or as in this paper, use a current collector that has a layer of it. If you are going to use it directly on the membrane you need a binder or resin compatible with the membrane. I will try to improve this understanding with videos in the future.
3. Using vapor deposition with metals can work to create a thin platinum film on a metal surface, but I think it can be an expensive and less scalable solution, and it can also have low performance because of the contact surface.
@@danielrosselli Thanks for your detailed response. If the bio-membrane only lasted for 336 hours then is not an actual alternative for Nafion ... Sorry about that. My understanding was that they stopped the test after 336 hours but I was probably wrong.
Fantástico !!!!
E parece que o rendimento é muito bom
Ele funciona bem, mas tem uma reação mais lenta do que uma bateria por exemplo, que tem uma reação bem mais rápida.
Tem disponível comercialmente alguma DEFC de potência grande (tipo 5kW)?
Acho que a partir do momento que DEFC ficar viável economicamente, carros plug-in híbridos baseados nessa tecnologia vão simplesmente destruir o resto. Eficiência em todos os sentidos. Inclusive, pelo peso e volume serem menores que qualquer outra alternativa, converter carros antigos deverá se tornar algo fácil.
Olha, pelo que eu saiba não, pq essas células por enquanto são protótipos. No Brasil tem um carro da Nissan (protótipo em parceria com o IPEN) que está usando uma célula de combustível de SOFC. O álcool passa por um reformador antes e libera hidrogênio. Tem uma alta eficiência pelo que vi nos artigos, bem mais do que nos carros a combustão. Vale lembrar q a economia dos elétricos vai além do combustível, eles tem poucas peças em relação aos motores a combustão, o que barateia a mecânica e a manutenção também.
@@danielrosselli Sim, mas o ponto fraco dos elétricos é a bateria, que além de cara é muito pesada, e aumenta conforme a autonomia. Além da recarga, que para ser rápida é um desafio técnico e uma dificuldade de infraestrutura. Enquanto abastecer no etanol e ter um motor elétrico pega a melhor parte de cada um.
Daniel, obrigado por compartilhar esse vídeo!
Tem ideia da eficiência energética dessa célula? Quanto tempo deve durar essa membrana em uso?
Abraço!
Oi Fabricio, legal que tenha gostado! Eu montei e desmontei ela muitas vezes e a membrana funciona bem todas as vezes. A concentração do álcool está até alta para esse tipo de célula mas eu não vi degradação durante o período que testei e já faz quase um mês. Os catalisadores é reportado em alguns papers que eles perdem um pouco de performance com o tempo, mas teria que ter uns instrumentos melhores para medir isso. A eficiência desse tipo de célula depende dos catalisadores e da área de superfície que ela atua. Ela gera bem menos corrente do que uma bateria por exemplo, ou até mesmo que uma bateria de zinco-ar. Isso pq as reações de catálise são um pouco mais lentas do que as reações químicas como a de algumas baterias. Eu acho que dá pra aumentar a eficiência dessa célula usando uma montagem um pouco diferente dessa e usando paládio por exemplo, pois ele é um pouco mais eficiente no meio alcalino. Eu estou usando platina-rutênio que é melhor no meio ácido, porém funcionou tbém no meio alcalino. Estou sem paládio, então não pude testar com ele. Enfim, dá pra melhorar a performance, mas o importante aqui é ver o funcionamento dela e justamente servir de protótipo de testes para outras montagens.
Daniel presciso falar contigo pelo watzap e possivel? 61985738535
14:32 se puede usar un diodo para evitar polaridad inversa. 🤔...o quizás agregar dióxido de manganeso 🤷 ??
Presumo que trata de filtro carbón seguramente c/Grafito + membrana c/ tinta + filtro carbón c/ Grafito, etc...mi pregunta es: cuántos ciclos de recarga soporta la membrana antes de que se degrade ?
Si fuera tejido de carbono o malla de acero inoxidable, entonces la corrosión sólo queda sujeto a la resistencia de la tinta ?
En caso de que no sea recargable, usa alcohol como combustible, cuando se agota, se debe agregar más alcohol. Las concentraciones incorrectas de electrolitos pueden hacer que la membrana se degrade, así como un bajo contenido de humedad (sequedad). Si se usa correctamente, puede durar muchos años. El problema son los catalizadores que pierden eficiencia. Para la corrosión, puede usar placas de grafito, porque en un medio alcalino, algunos materiales pueden corroerse. Aquí usé acero, pero con el tiempo se puede corroer. Esta celda es muy sensible en relación a los elementos utilizados. Si no alcanzan una cierta eficiencia, no funciona. El diodo, por ejemplo, terminaría bloqueando la corriente, ya que necesita un voltaje mínimo, y en el caso de esta celda no funcionaría. Los carbones de interior deben tener un área de superficie grande, usar catalizadores y aún así mantener la conductividad y el espaciado de electrodos adecuados. Parece difícil pero no lo es, pero tienes que usar los ingredientes correctos, ¡de lo contrario el pastel no subirá!
Hi! Mr. Rosselli, thank you for this sharing! respect from China. I wander if it is possible for you to share how to make a MEA? there is so few videos to show the progress. thank you again!
Hi Alex, thanks for your feedback. Yes I will make a video about it, this part needs to be more detailed. I want to make a video explaining better about the support materials too, because they are the ones that give the membranes resistance and facilitate the creation of MEAs
Tem um maluco inglês que conseguiu fazer a membrana usando penas de galinha, resultando em uma superfície excelente de carbono após tratamento térmico...
Seria o Robert Murray? Ele costuma fazer experimentos com isso! Realmente dá pra usar muito material orgânco e transformar em carbon de alta superfície, depois testar e ver o resultado.
@@danielrosselli Desenhei uma célula que dá para tirar uns 5kW com vários elementos. O desgaste do sistema costuma ocorrer no início e no fim da operação. Tem que utilizar capacitores e uma bateria para o início e final... Mas estava com problemas na membrana. Depois te passo o esquema e o 3D. Sucesso!
parabéns !! qual os resíduos (substancias, gases) produzidos por esse típo de célula durante a geração de eletricidade ?
A pergunta é a eficiência. Em grande escala, qual o consumo? Pq 100 litros p autonomia de 10km em um motor, o de explosão seria mais eficiente.
Pra responder isso não é fácil, vc precisa ter um módulo de células de combustível de álcool suficiente para abastecer um carro, depois daria pra ter uma idéia melhor da eficiência. Dá pra achar artigos de pesquisadores que já fizeram isso mas eu não sei. Tem uma diferença, é que vc precisa de uma concentração baixa de álcool, não precisa ser álcool 96 como nos motores a combustão. Somente um pouco de álcool na água ele já pode converter em energia. Então pense que para calcular eficiência as variáveis são completamente diferentes!
Achei muito louco!
Seria possível desfazer a reação e usar como uma bateria?
Quais os dados de output tipo voltagem ou amperagem?
Usando álcool não, mas isso é possível na de hidrogênio! Existem as FC que trabalham dos dois modos. Vc coloca eletricidade e água , quebra em hidrogênio e oxigênio, e depois faz o inverso, pega esse hidrogênio e oxigênio armazenado e faz virar energia elétrica de volta. É um dos métodos mais limpos de armazenamento e geração de energia, pois usa o ciclo da água como fonte renovável.
Oi amigo, ótimo video. Voce tem algum comparativo de usar essas DEFC com refomer+SOFC? Eu pretendo comparar SOFC com uso de etanol e amônia nos meus estudos.
Olá, obrigado, desculpe, eu não tenho esses testes comparativos, mas seria muito interessante se você fizesse e pudesse compartilhar alguns resultados!
Muito interessante!
Imagino que, para um uso "prático", o álcool e o oxigênio devam circular pelas células. E qual a potência que a célula entrega por centímetro quadrado?
Sim, é isso mesmo! As células de combustível operam sempre fazendo circular o eletrólito dentro delas. Eu não me lembro de quanto foi, mas é menos que as de hidrogênio, a reação do álcool é mais lenta.
@@danielrosselli . Obrigado pela resposta. Se estiver ainda nos seus planos fazer um e-book sobre células combustíveis, pode contar comigo. Trabalho com diagramação e posso ajudar a diagramar e SEM custo, pois acho importante a divulgação desse tipo de conhecimento. :)
Thank you so much my dear sir. Now I know how to make an affordable membrane to make a DEFC. What is the catalysts that were used?
Hi, I used platinum ruthenium, but you can use palladium on alkaline media
Daniel é um prazer em te conhecer.
Já tenho um Gurgel que eu o transformei em elétrico com motor trifásico com uma autonomia de 80Km com ajuda de células solares nas portas teto e capô.
Já rodei 2000km. Para ajudar as células solares estou estudando as células de etanol. Gostaria de ter um contato seu para trocarmos ideias.
Obrigado.
Olá Luiz, desculpe a demora da resposta, estive um pouco atarefado esses tempos. Eu me lembro do Gurgel, inclusive fui numa feira de carros há umas 3 semanas e vi um desses por lá em ótimo estado! Muito interessante seu projeto, se quiser trocar algumas idéias pode enviar no meu e-mail: daniel.p.rosselli@gmail.com
Quantos Volts e Amps pode gerar uma única célula?
gostei Daniel, gostaria de saber se poderíamos usar o álcool isopropílico, também a autonomia desse experimento.
Olha, pra dizer a verdade eu não testei com ele, mas acredito que vai funcionar pq o mecanismo é parecido. Ele funciona com metanol tbém, mas esse combustível infelizmente é tóxico. Eu não fiquei medindo a autonomia, eu sei que pelos testes, para conseguir uma saída de corrente mais prática, teria que ter algumas dessas células em séria, isso pq as células de combustível operam um pouco diferentes das baterias que tem uma reação mais rápida. Para a quantia de mL de liquido que eu uso naquela câmara, ele tem muito boa autonomia, e pode usar álcool mais diluído (inclusive DEVE ser diluído). O correto dessas células é ir "bombeando" o liquido devagar, para que o motor continue girando. Se fizer isso pode fazer o motos girar muito tempo, e só vai depender da quantidade do seu tanque de combustível.
Genial. essa MEA foi produzida por você ou você comprou?
Eu faço todas elas, ainda quero colocar um vídeo explicando melhor como fazer as MEAs
Como fazer e como grudar o carbon black????
Se for triturar lapis e adicionar pó de prata ai fica fácil! Será?
hehehe sim são os "binders" os materiais que fazem os carbons "grudarem" no tela ou na membrana. Eles dependem da sua montagem e de onde será aplicado. Por exemplo, se quiser aplicar um carbon com o eletrocatalisador direto na membrana vc pode usar o próprio material da membrana em forma de uma resina mais diluída. No caso da nafion por exemplo existe a resina dele em forma liquida que é usada como "cola". Mas existem mais binders no mercado como PTFE, PVDF, SBR, etc..
Car makers should invest in ethanol fuel cells. They are more viable than hydrogen fuel cells.
If you consider some issues, alcohol can be interesting for some reasons, such as easy distribution, transport, storage, it already exists in the market, it can be produced in several ways. The challenge is to find catalysts for non-precious metals that have high efficiency.
Muy bueno saludos de chile
Parabéns pelo vídeo
Mas uma dúvida, qual a relação de eficiência energética se compara um sistema de celulas vs um motor a combustão
Se não me engano o máximo seria 40%de aproveitamento no caso do a combustão
Olá, obrigado, essa é uma pergunta interessante, mas difícil pq depende de muitos fatores. Existem muitas perdas nos sistemas de combustão e um aproveitamento maior nos elétricos, porém, também depende do projeto. Já as células de combustível tabém varia, a que tem mais aproveitamento energético é a de hidrogênio, podendo chegar a 83%, a de etanol é menos, vai pra cerca de 60%, mas como eu disse, existem sistemas elétricos com projetos ruins que ficam em torno de 30%. Então tudo depende de ter todos os elementos bem colocados. De fato, quando os sistemas elétricos amadurecerem, eles podem atingir um potencial de aproveitamento muito bom.
Parabéns pelo experimento; qual a voltagen e corrente produzida nesse circuito ?
Olá, desculpe eu preciso achar as anotações desse projeto, já faz um tempo, eu só me lembro que era na casa dos poucos miliampéres, mas não lembro exatamente qual era
Será que o Brasil vai engolir mais essa onda? Temos cana-de-açúcar em abundância e podemos ter (novamente) carros com motores de combustão interna MOVIDOS A ÁLCOOL. Alguém sabe dizer se a combustão do álcool é poluente ou não? Até onde sei, álcool + ar produz apenas água + CO2 (lembrando que CO2 é a substância que as plantas consomem para produzir Oxigênio, ok?).
Vai gastar muito menos álcool isso aí
Olá, sim vc está certo, ela uso o ciclo do CO2, que é recapturado. Só não sei se a quantidade emitida está sendo toda recapturada para zerar a conta. Recentemente vi um vídeo sobre um motor a combustão, o INNEngine, que é pequeno e potente. Seria interessante ver a eficiência do álcool em um desses!
What materials are use for the ethanol catalyst and oxygen catalyst along with the carbon? Also do you make your own gdl and nickel mesh? Thanks
For ethanol I used platinum-ruthenium. I would like to have tested the palladium, but I no longer have this material. That because palladium works well in the alkaline environment. In the oxygen I used manganese dioxide. The nickel mesh I have here, was purchased. Already GDL I can do because I have the materials. I used PTFE as a binder and humidity control in GDL. In some assemblies I put carbon felt with a layer of carbon with PTFE also just to simplify. There is an inexpensive way to make GDL using activated carbon and paraffin over nickel mesh or steel mesh. This is how some cells in the past were made. There are some ready-to-sell oxygen cathodes that are highly efficient. They already have the layers ready.
Muito interessante, parabéns!
Qual seria a eficiência teórica da célula do etanol e qual desgaste da membrana?
Olá, eu não tenho os dados da eficiência teórica, sei apenas que tem margem para melhorar. A membrana suporta muito bem o meio alcalino, eu tenho algumas aqui que já tem muitos anos. O que píora a performance geralmente são contaminantes do ar, reações adversas e falta de hidratação.
@@danielrosselli Como poderia entrar em contato para conversarmos e uma possível consultoria?
@@jimmyschneiderman480 Olá, pode enviar no meu e-mail: daniel.p.rosselli@gmail.com
Não precisa fazer a reformação do etanol para obter hidrogênio ou nesse caso é um processo diferente?
Célula de combustível de hidrogênio é diferente desta, no caso?
Olá, neste caso a reação está sendo direta, ou seja, a reação é direta no etanol, por isso inclusive a velocidade de reação é mais lenta. Ela é uma célula um pouco diferente da FC de hidrogênio. Mas tem os projetos que trabalha como vc falou, primeiro pega o hidrogênio do etanol e depois alimenta a célula de hidrogênio. Eles fazem isso para usar o etanol como armazenamento e a célula para ter maior velocidade de reação.
@@danielrosselli muito bom. 👍
amigo pode por gentileza nos ensinar a fazer uma célula destas e como podemos usar este Nafion que é um fluoropolímero-copolímero baseado em tetrafluoroetileno sulfonado descoberto no final dos anos 1960 por Walther Grot de DuPont. ah e tabém se existe alguma outra alternativa que substitui o nafion ? descupe o monte de peguntas é que tenho duvidas e busco resposta seu canal é ótimo não pare!!! eu que chamei lá no facebook você não entra muito lá mas respondi também lá obrigado pela atenção!!
Ah blz, sim por aqui eu estou entrando mais. Então, essa membrana que usei nesse vídeo é aquela do meu outro vídeo, não é a Nafion. Isso pq estou tentando fazer uma versão modificada das células de combustível tradicionais para justamente diminuir seu custo e mostrar algumas alternativas. A Nafion é o modo mais clássico e bem conhecido. Aqui eu usei a membrana alternativa de hidrogel PVA/PVP em meio alcalino e como vc viu, funciona também. A Nafion é de transporte catiônico (H), essa que eu usei é de transporte alcalino (OH), então elas diferem um pouco no principio de funcionamento. O interessante do meio alcalino é que ele permite catalisadores mais baratos e assim melhorar muito o custo por célula. O que produz o resultado aqui é principalmente a MEA (membrane electrode assembly), que nesse vídeo é aquela membrana com os dois lados impregnados com o carbon black + catalisadores. É essa MEA que faz quase todo o trabalho de reação e transporte iônico. No caso do álcool ele ajuda a quebrar a molécula do álcool, liberando elétrons e combinando esses elétrons no outro lado (Air cathode). Então é só fechar o circuito e o motor começa a girar. Os eletrodos que auxiliam no circuito aqui estão mais para recolher os elétrons. Pelos testes que eu fiz o nickel mesh fez pouco efeito pq eu não apliquei catalisadores nele, então serviu mais para contato elétrico. Vou tentar fazer mais vídeos no futuro mostrando um pouco mais de teoria sobre essas células, dá pra entender melhor.
@@danielrosselli ótima ideia eu gostaria de aprender a fazer uma membrana PEM com materiais alternativos que eu encontro em minha cidade do interior!
@@makeryourself4435 Dê uma olhada no outro vídeo que eu falo sobre fazer uma membrana aniônica. Só vou lembrar que ela é uma AEM, e não uma PEM. Ela é para condução em meio alcalino. Uma dica se vc quiser comprar o PVA, ele é o famoso "slime" e vende isso pronto em lojas de brinquedo para criança na seção de slimes. É claro que vc não vai saber a concentração e vai precisar fazer teste porém funciona pq ele é de base PVA. Só não sei o grau de pureza. O glutaraldeído solução 2% (glutaron) vende em lojas para produtos hospitalares ou dentais, produtos para dentistas. o PVP vc pode encontrar no ML acredito eu. Ou seja, se não encontrar na sua cidade peça no ML que eles tem esses materiais.
@@danielrosselli Legal shoow de Bola!!! você pode me explicar como monta uma em um video simples com coisas alternativas esta slime tem aqui na minha cidade eu tenho que fazer ela prensada para ela secar como uma folha em forma de membrana ? e o catodo e anodo onde vão é na membrana ou nela vai só o grafite ?
@@makeryourself4435 Sim, estou pensando em fazer um vídeo explicando melhor pq já teve mais gente que me perguntou. Dependendo da membrana empregada (hidrogel, nafion, etc) tem uma técnica diferente. Isso pq as características dos materiais são bem diferentes. A Nafion por exemplo vc pode usar o "hotpress" que é a prensagem a quente das folhas de carbono impregnadas com catalisador. Porém como o pva/pvp não são termopolímeros, vc não pode usar essa técnica.
Essa ideia é mesma usada na unicamp com o carro eletrico??
Oi Marcelo, é bem próxima daquela, porém pelo que eu li da última vez sobre o projeto deles, parece que estavam testando primeiro separar o hidrogênio do etanol e depois enviar o hodrogênio para uma célula de combustível de hidogênio e não fazer tudo em uma etapa só como eu mostrei nesse vídeo
😃😃😃 que maneiro!
Ola daniel, qual foi o catalizador aplicado na parte do etanot?
Olá, foi platina/rutênio, ele funciona melhor no meio ácido, mas eu só tinha esse no momento. Tente o paládio se tiver.
Olá Daniel parabéns pelo trabalho. Sabe me dizer o resultado da reação química? Quais são as substâncias resultantes ? E saberia dizer quantos watt hora por ml de etanol ? Grato
Oi Bruno, td bem? Obrigado, ela resulta em água e CO2. Quanto a potência eu não fiquei medindo e também não fiz métricas de consumo porque precisaria de um equipamento que ficasse medindo. O fato é que aqui posso usar etanol diluído em agua, não precisa ter muita concentração. É diferente do motor a combustão em que o álcool precisa ser concentrado.
@@danielrosselli muito orbigado ! parabéns !
Qual é o resultado da liberação na atmosfera, álcool+ oxigênio?
No resumo das reações, o etanol é oxidado, liberando água e CO2.
Can i use same electrolyte based ion transfer medium for hydrogen fuel cell instead of solid PEM ?
Yes some cells use liquid electrolyte to make ionic transport. But you will need to make a different setup to permit the gas to breathe and not be flooded by liquid. Solid electrolyte are more simple and efficient to make because it can better separate the gases and permit the cluster reaction. (gas, solid electrolyte, catalyst and carbon)
Sorry,I would like to ask you how do you coat the carbon layer on the alkaline fuel cell membrane that you made before?
Hi, my next video is about this
Muito bom, o senhor acredita que vai dar certo para movimentar um carro???
Olá, olha, pode movimentar pq já fizeram um da Nissan em parceria aqui no Brasil, porém não sei os resultados deles. O fato é que precisa de muita eficiência por cm2 para não ficar um módulo muito grande, e não pesar no carro. E tbém precisa ver a degradação, tem muita célula que funciona no início, mas perde a capacidade ao longo do tempo por causa da contaminação da célula com dióxido e monóxido de carbono. Aí a membrana e os catalisadores vão perdendo a eficiência. Tem muito estudo sobre isso e sei que está avançando.
Very nice fuel cell 👍
gostaria de sabe quanto tempo este ventilador vai funciona com uma carga pinga
heheh carga pinga foi boa! Ele funciona durante uns 10 minutos, depois é só agitar ou injetar mais, até consumir de novo. Só quero lembrar que em células de combustível, os reagentes (combustíveis) ficam fora da célula. A "célula" é a câmara de reação apenas, então se quiser que esse motor fique funcionando por horas, é só fazer o combustível fluir continuamente dentro dela, aí o combustível é injetado sempre que precisar e o motor fica girando durante muito tempo. Essa é a diferença em relação a uma bateria em que os reagentes já estão dentro dela, então sua densidade é baseado no volume e peso. Outra curiosidade é que ela funciona mesmo com cachaça, whisky, vodca, conhaque, etc.. O único problema é que alguns componentes dessas bebidas acabam contaminando os catalisadores e atrapalham a reação, mas funciona sim!
Olá Daniel, onde eu consigo essa célula, ou essa membra ?
Oi Jose, a célula eu fiz na minha impressora 3D, e a membrana também, eu faço todas as resinas que uso nos experimentos, eu fiz um vídeo sobre como fazer a membrana, dê uma olhada nos meus outros vídeos, os materiais são bem baratos e relativamente fáceis de encontrar.
to querendo fazer uma celula. penssei em comprar uma membrana nafion. ai os anodo e catodo pode ser de cobre os dois ou tenho que usar metais diferentes? outra duvida eu tenho que colocar alguma coisa entre a membrana e o anodo e a membrana e o catodo?
Olá, não sei se entendi direito a pergunta mas vamos lá! Para funcionar vc precisa fazer um "sanduiche" de materiais, com a nafion no meio. Mas aí depende de que tipo de célula quer montar. Se for uma de hidrogênio, vc pode usar platina suportada em carbono como material catalítico. Vc até consegue usar o cobre como coletor de corrente, mas tem q ser uma tela que permite passar gases e ela vai ter uma corrosão mais rápida. Dê uma olhada no meu outro video sobre "explicando uma célula de combustível" que lá eu apresento os materiais.
Where can I get ethanol fuel cell in Nigeria
I think you would have to buy from a place or country that I can ship to you.
Esse hidróxido de potássio não corrói o material da membrana ? Não seria melhor algo menos "cáustico" ?
Essa membrana é bem estável em pH alcalino. Eu guardo uma aqui faz mais de 1 ano em KOH 3M e ela está ok. Na verdade ela fica melhor em um meio mais concentrado do que somente agua. O KOH mantem hidratada e sem muita expansao. Se fosse guardar em um meio mais neutro seria interessante usar NaSO4 ou NaCl por exemplo. Por isso é ao contrário, ele não corrói em meio alcalino, mas sim melhora sua integridade mecânica e iônica.
é possível adaptar carro com fuel cell etanol Unicamp?
Oi Carlos, se o carro for elétrico você consegue usar fontes de energia como baterias e células de combustível, aí vc pode colocar aquela célula igual a que eles fizeram na Unicamp. Mas pelo que eu vi, por enquanto são apenas protótipos.
A pergunta que fica .....
Quantos cm QUADRADOS desta celula é necessário para alimentar um motor eletrico em um carro para ele possa , andar a 100 km por hora ????
Para saber com exatidão precisaria medir a saída em mW por cm/2 e eu não fiquei medindo muito na época. Para um carro precisa ter uma área considerável e muitas células. Aqui tem 9cm2 por célula e está na ordem dos mW, então precisa primeiro aumentar o ganho por cm2 usando catalisadores mais específicos depois ir aumentando a área, e então deopis o número de células até atingir os Kw necessários para alimentar um motor elétrico de carro.
Quais os materiais usados para fazer a célula de combustível,?
Vc precisa de uma membrana, catalisadores sobre a membrana, e os eletrodos. Aí os outros elementos são as placas de plástico para pressionar os elementos dentro da célula e permitir a entrada e saída do combustível
É possível realizar o processo sem o KOH?
Imagino que a resposta seja "não". Neste caso, como você sabe que o Hidrogenio é resultado do etanol e não do KOH?
Sir Daniel Rosellin!
Can Methanol work in an Ethanol or Hydrogen fuel cell, with or without minor modifications?
Hi, methanol will work very well. The hydrogen cell need another MEA, because the gas uses a more specific design, you will need a catalyst layer, a GDL and PTFE moisture control.
eu poderia substituir o GDL por grafite de lápis ?
O GDL é para os lados que vão precisar lidar com gases. Ela serve mais para passagem dos gases, armazenamento e controle de umidade. Vc pode tentar misturar pó de grafite, carbon black + pó de PTFE para aumentar a rede coletora de elétrons e servir de GLD, ou somente carbon black + PTFE para ver a performance. Porém usar somente grafite de lápis eu acho q não dá pra criar a GDL. Ela precisa ser porosa para permitir a entrada de gases e não sofrer o "flood", que é o problema dos líquidos tamparem a passagem dos gases e ele não chega até a camada catalítica. Aí a célula perde performance. Uma GDL clássica é usar o carbon paper, mas infelizmente eles são caros e por isso eu geralmente tento colocar algumas alternativas.
@@danielrosselli а поэтапно как Вы делаете ячейки можно?
Which catalyst ?
Platinum !!
Hi, I used platinum-ruthenium catalyst, but I think the palladium will be better in alkaline media.
E quando começa a gerar não tem como desligar o gerador?
Olá, é como uma bateria, é só desligar o fio do motor e as reações vão parar, pq não tem mais fluxo de elétrons e não há mais reação. Ligou os fios e o processo começa de novo
@@danielrosselli Ha entendi. Pensava que quando fosse colocado o etanol, a reação só ia para depois de acabar o etanol.
Hi Daniel,
I built PEM example as your template (using nafion and carbon cloth with platinum as catalist), during tests with ethanol I got current at strange points:
Instead of voltage on collectors, I have 0.8 V on 1 collector and membrane. What is the point, is my circuit bad?
Hi Konrad, I'm trying to understand your configuration, did you use carbon cloth on both sides, nafion as a membrane and which collectors did you use? A better catalyst for alcohol is platinum-ruthenium, but only with platinum should it also have some current. The points to measure the voltage would be the 2 electrodes, did you do that?
@@danielrosselli I got on both sides this ones www.fuelcellstore.com/fuel-cell-components/gas-diffusion-electrode/platinum-electrodes/05-PTC-cloth-electrode
Currennt collectors which I used was sandwich aluminum foil
oque são estes condutores elétricos que você fala ai no vídeo ?
Eles ficam em contato com a MEA (aquela membrana com a parte preta no centro). Eles servem de terminais e transportam os elétrons da reação. Os mais usados são as telas de níquel, espuma de níquel, telas de aço (steel mesh), cobre, grafite e outros. As telas de níquel são muito usadas por causa de sua resistência a corrosão. Aqui eu usei níquel. Em outros vídeos eu usei a tela de aço (steel mesh). Essas são mais baratas só que em alguns casos como o eletrolisador por exemplo, o lado do oxigênio vai oxidar com o tempo.
A tecnologia taí não usam por que não querem
Oi Zaqueu, sim de fato tem muita coisa sendo pesquisada, já tem alguns protótipos de carro funcionando com ela. A idéia no futuro talvez seja usar múltiplas fontes de energia. A primeira geração agora será o lítio, mas no futuro talvez tenhamos outras alternativas. Usando o princípio da célula de combustível vc consegue extrair energia da uréia por exemplo!
@@danielrosselli verdade,cada coisa a seu tempo valeu pela atenção
Qual é o link do vídeo que ensina a fazer a membrana
Olá, o link é esse aqui: ruclips.net/video/BT3HjyziH_0/видео.html
Tem um detalhe apenas é que nessa célula de álcool eu uso o suporte de papel, isso para deixar a membrana fina e ao mesmo tempo mais resistente. Eu vou fazer um vídeo no futuro explicando melhor os detalhes de criação das MEAs, é que estou com muito trabalho e fiquei sem muito tempo.
Olá Daniel. Tudo bem? Gostaria de ter seu contato.
Olá td bem e com vc? Eu deixo meus contatos do Instagram e do Facebook na descrição, pode enviar msgs por lá. Desculpe ultimamente não tenho tido muito tempo e não estou conseguindo responder todo mundo.
Tem como usar isso para iluminação?
Vc diz usar a célula de combustível para gerar energia elétrica e alimentar uma iluminação? Sim, com certeza!
Célula de alcool esquenta ?
Nesse tamanho não, mesmo pq a reação com álcool é mais lenta do que no hidrogênio por exemplo, então não tem praticamente nenhuma variação de temperatura.
@@danielrosselli já que o Nafion esta caro. Vamos seguir pesquisando
@@danielrosselliObrigado pela atenção meu amigo
@@ZeroD2 exatamente ;)
E barato fazer um?
Utilizando membranas de hidrogel como essa vai baratear bastante. Tem o custo do catalisador tbém mas o bom é que a quantidade é muito pequena.
Esse ruído no microfone da agonia man🙄
Chato mesmo, estou melhorando meu sistema de áudio/video!
Música chata atrapalha
i have never thought that i would find spanish speaking science channel
hehe we have more things besides football and carnival!
It's Portuguese, not Spanish.