Navegação por Autores IPEN "PANESI, A.R.Q."

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  • IPEN-DOC 29609

    PANESI, A.R.Q. ; SILVA, R.P. ; SANTIAGO, E.I. . Numerical validation of direct ethanol fuel cell operating at high temperature. Ionics, v. 29, n. 3, p. 1039-1052, 2023. DOI: 10.1007/s11581-022-04852-5

    Abstract: In the present work, a three-dimensional steady-state model was developed to analyze the performance of high-temperature direct ethanol fuel cell (HT-DEFC) based on polybenzimidazole (PBI) electrolytes. A non-isothermal model of a HT-DEFC setup using a PBI/H3PO4 membrane was employed using computational fluid dynamics (CFD). This work is aiming at a validation of experimental data of HT-DEFC prototypes based on the simulation of polarization curves. The model predicts the mole concentration of H3PO4, heat and current density distributions, as well as mass fraction ethanol during operation at 180 °C. The heat transfer model was coupled to the electrochemical and mass transport, allowing that a particular heating configuration was investigated considering the temperature distribution on the PBI membrane. We have found that temperature and relative humidity (RH) are mostly related to PBI properties resulting from H3PO4 lixiviation and conductivity decreasing as well as ethanol crossover strongly interferes on the oxygen reduction reaction (ORR) rate, leading to poor HT-DEFC performance.

    Palavras-Chave: phosphoric acid; ethanol; direct ethanol fuel cells; temperature dependence; benzimidazoles; computer calculations; fluid mechanics

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  • IPEN-DOC 28365

    PANESI, A.R.Q. ; SILVA, R.P. ; CUNHA, E.F. ; KORKISCHKO, I. ; SANTIAGO, E.I. . Three-dimensional CFD modeling of H2/O2 HT-PEMFC based on H3PO4-doped PBI membranes. Ionics, v. 27, n. 8, p. 3461-3475, 2021. DOI: 10.1007/s11581-021-04107-9

    Abstract: A complete non-isothermal model of a HT-PEMFC setup using a PBI/ H3PO4 membrane was developed, modeled, and solved using COMSOL Multiphysics. Polarization curves were simulated and compared to the corresponding experimental data. In this work, a serpentine flow field and an active area of 5 cm2 have been implemented in a computational fluid dynamics (CFD) application. The model predicts water vapor transport, mass concentration of H3PO4, temperature, and membrane current density distribution. In this model, the anode feed is pure hydrogen, and oxygen is introduced at the cathode side. The heat transfer model was coupled with the electrochemical and mass transport; a particular heating configuration is investigated for temperature distribution, emphasizing the membrane. The models showed consistency and were used to investigate the behavior of H3PO4 concentration and all transport characteristics. The concentration of phosphoric acid decreases with increasing temperature and relative humidity and the diffusive flux of water vapor increases with the decrease of the operating voltage. Two different configurations of inlet and outlet flow channels were analyzed and the results were compared.

    Palavras-Chave: fuel cells; phosphoric acid; fluid mechanics; efficiency; computer calculations; dynamics

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Autor: Maprelian

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.