Hydrogen production through water electrolysis using solar photovoltaic energy

Submitted by Claudinei Pracidelli (cpracide@ipen.br) on 2015-01-21T10:10:35Z No. of bitstreams: 0Made available in DSpace on 2015-01-21T10:10:35Z (GMT). No. of bitstreams: 0Tendo em vista a Economia do Hidrog??nio e sua infinidade de possibilidades, este trabalho estuda a gera????o de hidrog??nio utilizando a energia solar fotovoltaica. Tendo em vista o consumo mundial de energia crescente, novos m??todos de produ????o energ??tica tem que ser levados em considera????o, como o fato do hidrog??nio ser um vetor energ??tico de baixo impacto ambiental. Por outro lado, as reservas de combust??veis f??sseis n??o ser??o capazes de satisfazer essa demanda em longo prazo e seu uso cont??nuo produz efeitos colaterais, como a polui????o que amea??a a sa??de humana e os gases de efeito estufa associados ?? mudan??a clim??tica. No contexto do Brasil, a eletr??lise da ??gua combinada com as energias renov??veis e c??lulas a combust??vel seriam uma boa base para melhorar o fornecimento de energia distribu??da. Prop??e-se, no presente trabalho, produzir hidrog??nio por energia renov??vel, especificamente pelo acoplamento direto de um gerador fotovoltaico a um eletrolisador alcalino de ??gua experimental, concebido localmente. Busca-se entender as caracter??sticas inerentes da intera????o desses dispositivos, encontrar as efici??ncias de cada etapa do sistema montado, assim como a efici??ncia global, adquirindo uma no????o mais precisa e pr??tica do uso da energia solar fotovoltaica na alimenta????o de um eletrolisador. Os resultados experimentais evidenciaram que a transfer??ncia da energia do gerador fotovoltaico ao eletrolisador depende fortemente das condi????es instant??neas clim??ticas e do modo como estes est??o conectados. A interdepend??ncia entre vari??veis foi reproduzida pelas investiga????es com destaque para: densidade de corrente no eletrolisador, potencial el??trico, irradi??ncia solar, concentra????o do eletr??lito, ??rea do eletrodo e dimens??es da c??lula eletrol??tica. A efici??ncia do eletrolisador alcan??ada foi de 21%. A efici??ncia global (irradi??ncia solar - hidrog??nio) foi de 2%. O presente estudo d?? subs??dios para que seja dimensionado o acoplamento do sistema eletrolisador - gerador FV a partir de uma c??lula eletrol??tica buscando-se minimizar perdas.Disserta????o (Mestrado em Tecnologia Nuclear)IPEN/DInstituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/S