MANN+HUMMEL explica importância dos filtros de ar catódicos

Segundo a MANN+HUMMEL, esta tipologia de filtros melhora a eficiência do sistema, prolonga a sua durabilidade e garante um desempenho consistente do veículo

“Os principais desafios para constituir uma verdadeira alternativa ao veículo eléctrico a bateria (BEV) são o fraco desenvolvimento da infra-estrutura da rede de postos de carregamento, os custos de produção e a adopção de tecnologias renováveis ​​para a produção de hidrogénio”, começou por explicar a MANN+HUMMEL.

“Mas, se estes desafios forem ultrapassados, este sistema de propulsão apresenta diversas vantagens em relação aos BEV. Uma deles é o tempo de reabastecimento. Os veículos com células de combustível podem reabastecer com hidrogénio em apenas alguns minutos – semelhante aos veículos de combustão interna – enquanto os BEV podem demorar várias horas a recarregar totalmente”, salientou.

“Além disso, as células de combustível proporcionam uma maior autonomia do que as baterias BEV, embora estejam a implementar desenvolvimentos que visam reduzir esta lacuna”, acrescentou.

Como funcionam as células de combustível

Uma célula de combustível é um dispositivo eletroquímico que converte hidrogénio e oxigénio em eletricidade, tendo como subprodutos a água e o calor. Esta eletricidade é utilizada para alimentar o motor elétrico do veículo.

O hidrogénio armazenado em tanques de alta pressão reage com o oxigénio do ar para produzir eletricidade, que é armazenada numa bateria ou utilizada diretamente para alimentar o motor elétrico. Com isto, o único subproduto desta reação é o vapor de água, o que faz com que estes veículos sejam considerados zero emissões durante a utilização.

Os sistemas de células de combustível são compostos por vários componentes principais que trabalham em conjunto para gerar eletricidade a partir de hidrogénio e oxigénio. Consistem num ânodo, que é o elétrodo negativo onde o hidrogénio é oxidado, libertando eletrões e protões. Da mesma forma, consistem num cátodo, o elétrodo positivo onde o oxigénio é reduzido e reage com protões e eletrões para formar água. Por outro lado, o eletrólito é um material que permite a passagem de iões (protões) do ânodo para o cátodo, mas bloqueia a passagem de eletrões.

Por outro lado, as placas bipolares separam as células individuais dentro da célula de combustível, distribuem os gases reativos e conduzem os eletrões para o circuito externo.

O sistema de gestão de água mantém o equilíbrio da água dentro da célula de combustível, garantindo que não existe excesso ou défice de água. E outro sistema, o sistema de controlo da temperatura, regula a temperatura de funcionamento da célula de combustível para a manter numa gama ideal.

Por fim, os compressores e os humidificadores garantem que o hidrogénio e o oxigénio estão nas condições de pressão e humidade adequadas para a reação.

A importância da incorporação de filtros de ar catódicos

Tendo em conta o funcionamento deste sistema de propulsão, a MANN+HUMMEL considera “essencial a incorporação de filtros de ar catódicos no veículo”, embora por regulamento nem sempre sejam obrigatórios. “Pois a sua principal função é proteger o cátodo de contaminantes e partículas que possam danificar o sistema ou reduzir a sua eficiência”, esclareceu.

Os filtros de ar catódicos utilizam meios filtrantes multicamadas com carvão ativado incorporado que permitem a eliminação tanto de partículas sólidas (poeira, pólen) como de outros contaminantes do ar (gases), evitando que estas partículas obstruam ou danifiquem o cátodo, o que poderá afetar negativamente a reação eletroquímica. Este ar limpo também melhorará a eficiência da geração de eletricidade. E qualquer poluente no ar pode interferir na reação entre o oxigénio e o hidrogénio. Da mesma forma, a presença de contaminantes no ar pode acelerar o desgaste dos componentes das células de combustível, pelo que estes filtros ajudam a prolongar a vida útil do sistema, mantendo o ar limpo e livre de partículas nocivas.

Assim, “apesar de todos os seus benefícios, embora nem sempre sejam exigidos pelos regulamentos, muitos fabricantes incluem-nos como parte padrão do sistema para garantir a fiabilidade e eficiência do veículo”, concluiu.