Comissão Europeia apoia projeto de energia limpa impresso em 3D Cell3Ditor

O projeto Cell3Ditor está desenvolvendo uma impressora 3D híbrida de jato de tinta/cerâmica SLA para a produção em massa de células de combustível de óxido sólido (SOFCs) de baixa emissão.

Como alternativa à geração de energia baseada em carbono, o projeto foi apoiado pela Comissão Europeia no âmbito da Empresa Comum Pilhas de Combustível e Hidrogénio (FCH JU).

Durante os próximos três anos e meio, a comissão apoiará a Cell3Ditor na sua missão de desenvolver os materiais, maquinaria e processos necessários para criar e ampliar um sistema circular para a produção de energia alternativa.

Aproveitando a experiência internacional

Cell3Ditor é liderado pelo Instituto Catalunha de Pesquisa Energética (IREC) em Barcelona, ​​Espanha, com parceiros estratégicos em institutos e empresas líderes na Holanda, Suécia, Espanha, Reino Unido, França e Dinamarca.

No projeto, cada um dos sete parceiros contribui com a sua experiência para fases específicas de desenvolvimento. A Universidade Técnica da Dinamarca (DTU), por exemplo, será fundamental na produção de materiais, hardware e design dos SOFCs impressos em 3D.

Como uma pequena/média empresa, a SAAN Energi AB, Suécia, terá um foco particular no elemento de design do projeto.

Outros colaboradores confirmados são a Universidad de la Laguna, Promethean Particles LTD, Francisco Albero, SA, HyGear Fuel Cell Systems BV e o fabricante de impressoras 3D de cerâmica 3DCeram.

Dentro de um SOFC

Uma SOFC produz eletricidade oxidando um combustível como o hidrogênio. Eles estão dispostos em uma configuração ânodo/cátodo como a encontrada em uma bateria.

O processo de remoção de seus elétrons do hidrogênio e sua fusão com o oxigênio gera a imensa energia necessária para produzir eletricidade.

Em escala, os SOFCs poderiam ser usados ​​para alimentar carros elétricos, considerados o futuro dos veículos atuais.

Até o século 20, quando foram introduzidas alternativas líquidas, os combustíveis sólidos eram usados ​​como energia primária para motores de foguete. Através do desenvolvimento, os SOFCs poderiam até completar o ciclo do combustível do foguete.

Por que eles não foram feitos antes?

Os meios atuais de processamento cerâmico seguem uma série incrivelmente complexa de mais de 100 etapas e não permitem flexibilidade de projeto.

O processo torna caro, em dinheiro e tempo, a produção em massa de pilhas SOFC, e as células resultantes incluem selos e linhas visíveis que podem tornar a pilha menos eficaz ao longo do tempo.

Com a impressão 3D, Cell3Ditor propõe um processo simples de duas etapas para a fabricação de SOFCs monolíticos.

Conforme descrito no relatório do projeto à Comissão Europeia, “Além da simplificação óbvia resultante de um processo de fabricação em duas etapas (modelagem e sinterização) e da redução de resíduos através do emprego da fabricação aditiva, o projeto reduz o custo associado à montagem de toda a pilha e implementação do sistema final, por exemplo, coleta de corrente, selantes, fluidos, etc.”

Especificações propostas

As especificações atuais para a impressora 3D híbrida jato de tinta/SLA SOFC, conforme o esboço do projeto, são as seguintes:

Volume máximo de impressão – 30 x 30 x 10 cm (C x L x A) Espessura da camada – Entre 10 e 250 μmResolução lateral – <100 μmDeposição multimaterial – 1 material por SLA e 4 por impressão a jato de tintaVelocidade de impressão – mais de 100 camadas por hora

A equipe afirma que o produto final será “Uma máquina dedicada capaz de fabricar pilhas de gama kW será construída para o projeto Cell3Ditor, tornando-se o núcleo da fábrica de “mesa” para produção em massa”.

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A imagem em destaque mostra: Demonstração da impressão 3D de células cerâmicas em uma máquina Ceramaker. Imagem via Cell3Ditor