AnÃlise de sensibilidade de 2Â ordem numa cÃlula a combustÃvel tipo PEM

AUTOR(ES)

Rodrigo Uchikawa

DATA DE PUBLICAÇÃO

2008

RESUMO

No atual estÃgio de desenvolvimento em que a humanidade se encontra, a demanda por energia elÃtrica cresce drasticamente a cada ano. Entretanto, a provÃvel escassez da matriz energÃtica de base fÃssil, associada aos danos ecolÃgicos ocasionados pela sua prospecÃÃo e utilizaÃÃo, tem despertado o interesse por novas formas alternativas e renovÃveis de energia. Neste contexto, o hidrogÃnio, elemento quÃmico mais abundante no planeta, desponta como provÃvel combustÃvel do futuro. E, as cÃlulas a combustÃvel, dispositivos capazes de converter energia quÃmica proveniente do hidrogÃnio diretamente em energia elÃtrica, cada vez mais tem chamado a atenÃÃo dos pesquisadores. Assim, neste trabalho, foi proposta uma anÃlise de alguns dos parÃmetros operacionais do modelo de uma cÃlula a combustÃvel de membrana de troca protÃnica, desenvolvida por Amphlett et al., a saber: a capacitÃncia C , a corrente fornecida pela cÃlula iFC e os parÃmetros semi-empÃricos 1 e 4 definidos como funÃÃes da energia livre de Gibbs G, constante de Faraday ℱ e do outros parÃmetros empiricamente determinados. A anÃlise foi efetuada por meio dos MÃtodos Perturbativos Diferenciais de 1 e 2 ordem. Os resultados obtidos foram entÃo comparados com valores calculados diretamente da expressÃo do funcional resposta previamente escolhido, neste caso a tensÃo mÃdia d . Deste procedimento ficou constatado que a aproximaÃÃo em 2 ordem possibilitou uma reduÃÃo no erro relativo em uma ordem de grandeza, quando comparado com valores obtidos, para os mesmos parÃmetros, utilizando-se apenas aproximaÃÃes de 1 ordem. Todavia, como o aumento computacional no tocante ao cÃlculo de 2 ordem foi muito intenso, e o erro relativo para o processo de 1 ordem, neste caso, foi muito pequeno, uma anÃlise com expansÃo em 2 ordem nÃo mostrou vantagens adicionais. Concluindo-se entÃo que, para cada caso, deve ser cuidadosamente estudado atà que ponto seria ou nÃo interessante fazer o uso de tal refinamento. Finalmente, de posse dos coeficientes de sensibilidades relativos, obtiveram-se os coeficientes absolutos de sensibilidade S . Foi possÃvel inferir que o parÃmetro 1 se portara como o mais sensÃvel no modelo para o funcional considerado

ASSUNTO(S)

differential perturbative method expansÃo de 2Â ordem anÃlise de sensibilidade mÃtodo perturbativo diferencial fuel cell 2nd. order expansion engenharia nuclear cÃlula a combustÃvel sensitivity analysis

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