Células a combustível são dispositivos semelhantes a baterias nos quais reações químicas, envolvendo oxidação e redução, geram calor e energia continuamente enquanto um combustível, como hidrogênio, for fornecido ao sistema. O principal produto da reação em uma célula movida a hidrogênio é água, o que significa que é um sistema não poluente que pode, futuramente, substituir outras fontes de energia, como combustíveis fósseis. O processo ocorre entre um ânodo e um cátodo e a conversão em produtos é assistida pela presença de catalisadores, o que constitui, atualmente, uma das principais dificuldades para a produção em série desses dispositivos a preços atrativos.
Disponível em: https://scitechdaily.com/decades-in-the-making-new-catalyst-could-make-hydrogenfuel-cells-affordable. [Adaptado]. Acesso em: 14 set. 2022. Imagem disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Fuel_cell. [Adaptada]. Acesso em: 14 set. 2022.
As reações que ocorrem em uma célula a combustível de hidrogênio em meio ácido estão sucintamente apresentadas abaixo:
1) Ânodo: 2H₂(g) --> 4H⁺ + 4e⁻
2) Cátodo: O₂(g) + 4H⁺ + 4e⁻ --> 2H₂O
De acordo com o texto acima, é correto afirmar que:
01. a reação anódica sugere que, para cada duas moléculas de hidrogênio oxidadas, há a liberação de quatro elétrons.
02. no cátodo da célula a combustível, ocorre a oxidação do oxigênio e a redução do hidrogênio para produzir água.
04. a reação global da célula descrita no enunciado é expressa por 2H₂(g) + O₂(g) → 2H₂O.
08. os catalisadores são usados em células a combustível para reduzir o consumo de reagentes, resultando na produção de energia e de quantidades maiores de água.
16. a reação de redução que acontece no cátodo resulta na produção de elétrons, que são reciclados para o sistema para gerar energia.
32. o eletrólito presente nas células a combustível tem a função de liquefazer H₂ e O₂ para facilitar a reação que levará à produção de corrente elétrica.