MODELAGEM E SIMULAÇÃO DO ABATIMENTO DE CO A BAIXAS E MÉDIAS TEMPERATURAS PARA A APLICAÇÃO EM UMA CÉLULA A COMBUSTÍVEL AUTÔNOMA (MODELING AND SIMULATION TO REMOVAL OF CO BY LOW AND MEDIUM TEMPERATURES FOR APPLICATION IN AUTONOMOUS FUEL CELL)

Abstract

A busca por fontes de energia que não sejam prejudiciais ao meio ambiente está se tornando cada dia mais urgente. Um exemplo são as células a combustível do tipo PEM (membrana eletrolítica polimérica), que utilizam hidrogênio como combustível. No entanto, na reforma de hidrocarbonetos para produzir um bom rendimento de hidrogênio ocorre à formação de CO que é um veneno para o catalisador da célula em concentrações acima de 50 mg L-1. Contudo, o CO pode ser removido por meio de um reator de leito fixo que promova a reação de water-gas shift (WGSR), convertendo o CO e água em H2 e CO2. Neste contexto, desenvolveu-se um modelo pseudo-homogêneo associado a equações cinéticas obtidas na literatura que pode reproduzir os resultados experimentais de um reator de leito fixo operando em baixas temperaturas para a WGSR. Com a cinética que forneceu o melhor ajuste, novas simulações foram feitas para a obtenção da temperatura e da razão CO/vapor d’água ótimas, que forneceram valores de 300°C e 0,25 respectivamente. No final, com as condições otimizadas mostrou-se o tempo de contato e o comprimento do leito necessário para diminuir a concentração de CO de 4000 para 50 mg L-1 que foram de 4 s e 1 m respectivamente.