A Camada de Transporte Porosa (PTL) é um componente essencial de um eletrolisador PEM, normalmente situado entre a Camada de Difusão de Gás (GDL) e o eletrodo.
Ele desempenha um papel crucial na facilitação do transporte de massa eficiente de gases reagentes e produtos, gerenciando a água dentro do eletrolisador, mantendo a pressão e a distribuição de gás ideais e fornecendo suporte mecânico ao conjunto do eletrodo.
Ao selecionar um PTL, os principais fatores a serem considerados incluem porosidade, espessura, condutividade, propriedades mecânicas e estabilidade química.
A Camada de Difusão de Gás (GDL) e a Camada de Transporte Porosa (PTL) são materiais porosos usados em células de combustível e eletrolisadores, mas possuem funções e estruturas diferentes.
Um GDL é uma camada fina e porosa posicionada entre o eletrodo e o campo de fluxo do gás reagente em células de combustível ou eletrolisadores. Sua principal finalidade é transportar gases reagentes até a superfície do eletrodo e remover o excesso de água produzido durante a reação eletroquímica. O GDL também fornece condutividade elétrica entre o eletrodo e o coletor de corrente, que coleta a corrente elétrica gerada pela reação.
Em contraste, o PTL é uma camada porosa usada para distribuir uniformemente gases reagentes através da superfície do eletrodo em células de combustível ou eletrolisadores. O PTL também pode atuar como uma barreira para evitar a inundação do eletrodo pelo excesso de gás reagente e gerenciar o transporte de água para longe do eletrodo.
Embora PTLs e GDLs sejam feitos de materiais porosos à base de carbono, como papel carbono, titânio poroso ou fibra de titânio, o material e a estrutura específicos do PTL e do GDL podem impactar significativamente o desempenho de células de combustível e eletrolisadores. A escolha dos materiais pode depender dos requisitos específicos do dispositivo, como células de combustível de alta temperatura que utilizam materiais à base de Ti para PTL e GDL para suportar altas temperaturas.
Em resumo, a estrutura e a função dos PTLs e dos GDLs diferem, mas ambos os materiais são essenciais para a operação eficiente e eficaz da célula de combustível e do eletrolisador. Os materiais usados para PTLs e GDLs podem variar dependendo dos requisitos do dispositivo, e materiais à base de Ti são comumente usados devido à sua alta condutividade e compatibilidade com materiais catalisadores.
