Otimização de Reator Eletrolítico para Geração de Gás Hidróxi

Abstract

O método eletrolítico utilizado para romper as moléculas de água e produzir simultaneamente os gases oxigênio e hidrogênio é denominado eletrólise, que consiste na utilização de uma corrente elétrica contínua aplicada nos eletrodos, a qual ficam submersos em uma solução condutora. Conforme é fornecida uma tensão aos eletrodos, iniciam-se concomitantemente reações de redução na área catódica do reator e oxidação na área anódica, gerando como produto o gás hidróxi (hidrogênio: oxigênio). O objetivo do trabalho é avaliar as mais adequadas configurações operacionais de um reator eletrolítico na geração de gás hidroxila.  Para obtenção dos dados foram feitos experimentos em um protótipo, a fim de avaliar como o comportamento dos constituintes do meio reacional pode influenciar a geração de gás. Nos experimentos foram avaliados: o uso de diferentes eletrólitos, a concentração da solução eletrolítica e a distância entre eletrodos, mantendo-se a potência aplicada ao sistema sempre inferior a 144 Watts. Foram realizados testes com hidróxido de sódio e hidróxido de potássio, em concentrações variando de 0,1 a 1 mol.L-1 e espaçamento entre os eletrodos de 5mm a 35 mm. A melhor condição obtida foi utilizando o KOH com concentração de 0,20 mol.L-1, sendo obtido uma produção de 22,80 L.h-1 com consumo de 2,88 Wh.L-1, mostrando-se com uma eficiência de 64,10 %, comparando a energia consumida no processo com a energia química obtida pelo produto. Palavras-chave: Energia; Hidrogênio; Eletrólise.