O Projeto “Método de monitoramento de escoamento de bolhas em um eletrolisador a partir de medições de imagem de sombra e optical flow” foi aprovado para o último estágio de Technology Readiness Levels (TRL) e é agora elegível de patente. O projeto propõe uma abordagem de monitoramento em tempo real do escoamento das bolhas de um eletrolisador sem membrana baseado na abordagem optical flow a partir de imagens de sombra (Figura 1).

“Eletrolisadores sem membrana apresentam vantagens econômicas para a produção de hidrogênio (H2) a partir da eletrólise da água. A eliminação de membranas ou diafragmas da arquitetura das células reduz os custos de fabricação e aumenta a sua durabilidade. Nesses equipamentos, o H2 e O2 são gerados simultaneamente em cada eletrodo devido à uma corrente elétrica externa. Um escoamento do eletrólito arrasta os gases para a saída do canal. Elevada pureza do produto gasoso exige que não haja cruzamento da pluma de H2 com O2 ou vice-versa em todo reator. Baseado nisso, o monitoramento do escoamento das bolhas é fundamental para o bom funcionamento e otimização de eletrolisadores sem membrana. O monitoramento de bolhas baseado em análise de imagem é frequentemente utilizado em equipamentos industriais. Entretanto, os métodos existentes falham quando a concentração de bolhas é elevada”, afirma Rodrigo de Lima Amaral, pesquisador colaborador do RCGI.

“Através do optical flow é possível quantificar a velocidade de uma ou de um conjunto de bolhas aglomeradas sem precisar da identificação individual da mesma, aliado ao método de Farneback para determinar o deslocamento de pixel da imagem. Somado a isso, a interface que representa o histórico temporal da presença das bolhas em diferentes regiões é utilizada para facilitar o poder de decisão na inspeção (Figura 2)”, afirma Bernardo Diniz Lemos, doutorando em engenharia mecânica na Poli-USP e pesquisador do RCGI.

Uma demonstração do funcionamento da tecnologia pode ser vista em vídeo disponível no YouTube:

“O público alvo desta tecnologia inclui indústrias e profissionais que podem se beneficiar do monitoramento avançado de escoamentos multifásicos da otimização de processos de eletrólise, como indústrias e profissionais de processamento químico e eletroquímico, empresas de energia e sustentabilidade, fornecedores de equipamentos e tecnologias industriais”, complementa Vítor Augusto Andreghetto Bortolin, doutorando em engenharia mecânica na Poli-USP e pesquisador do RCGI.

O projeto é coordenado pelo Prof. Julio Meneghini, diretor científico do RCGI.

Autores:

Bernardo Luiz Harry Diniz Lemos

Vítor Augusto Andreghetto Bortolin

Rodrigo de Lima Amaral

Caetano Rodrigues Miranda

Julio Romano Meneghini

Thiago Lopes

Mais informações (pt-br): aqui.

Mais informações (eng): aqui.