El proyecto “Método para monitorear el flujo de burbujas en un electrolizador a partir de imágenes de sombra y mediciones de flujo óptico” fue aprobado para la última etapa de Niveles de preparación tecnológica (TRL) y ahora es elegible para patente. El proyecto propone un enfoque para el monitoreo en tiempo real del flujo de burbujas de un electrolizador sin membrana basado en el enfoque de flujo óptico utilizando imágenes de sombras (Figura 1).
“Los electrolizadores sin membrana tienen ventajas económicas para la producción de H2 a partir de la electrólisis del agua. La eliminación de membranas o diafragmas de la arquitectura celular reduce los costos de fabricación y aumenta la durabilidad. En este equipo se genera H2 y O2 simultáneamente en cada electrodo debido a una corriente eléctrica externa. Un flujo de electrolito arrastra los gases hasta la salida del canal. La alta pureza del producto gaseoso requiere que no haya cruce de la columna de H2 con O2 o viceversa en todo el reactor. En base a esto, monitorear el flujo de burbujas es esencial para el correcto funcionamiento y optimización de los electrolizadores sin membrana. La monitorización de burbujas basada en el análisis de imágenes se utiliza a menudo en equipos industriales. Sin embargo, los métodos existentes fallan cuando la concentración de burbujas es alta”, dice Rodrigo de Lima Amaral, Sc.D. e investigador colaborador del RCGI.
“Al utilizar flujo óptico es posible cuantificar la velocidad de una o un conjunto de burbujas aglomeradas sin necesidad de su identificación individual, combinado con el método de Farneback para determinar el desplazamiento de píxeles de la imagen. Sumado a esto, la interfaz que representa la historia temporal de la presencia de burbujas en diferentes regiones se utiliza para facilitar la toma de decisiones durante la inspección (Figura 2)”, dice Bernardo Luiz Harry Diniz Lemos, Sc.D. Estudiante de ingeniería mecánica en la Poli-USP e investigador del RCGI.
A seguir una demostración de cómo funciona la tecnología en un video disponible en YouTube:
“El objetivo de mercado de esta tecnología incluye industrias y profesionales que pueden beneficiarse de la monitorización avanzada de flujos multifásicos a partir de la optimización de procesos de electrólisis, como industrias y profesionales de procesamiento químico y electroquímico, empresas de energía y sostenibilidad, proveedores de equipos y tecnologías industriales”, añade Vítor Augusto Andreghetto Bortolin, Sc.D. en ingeniería mecánica en la Poli-USP e investigador del RCGI.
El proyecto es coordinado por el Prof. Julio Meneghini, director científico del RCGI.
Autores:
Bernardo Luiz Harry Diniz Lemos
Vítor Augusto Andreghetto Bortolin
Rodrigo de Lima Amaral
Caetano Rodrigues Miranda
Julio Romano Meneghini
Thiago Lopes
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Más información (inglés): aqui.
