Portfólio - Quimica Aplicada Eniac

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Assunto 01 
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ESTUDO DE CASO 
CARRO ELÉTRICO 
Os carros elétricos surgiram como uma alternativa sustentável aos veículos movidos a 
combustíveis fósseis. O maior ganho é que eles não emitem gases poluentes e assim são menos 
danosos ao ambiente. Carros elétricos funcionam por meio de uma corrente elétrica, e não pela 
queima de combustível fóssil. Esse mecanismo depende de quatro componentes básicos, bateria 
, inversor , motor de indução e sistema de recuperação de energia. Temos 3 tipos de carros 
eletricos , plug-in electric, carros 100% elétricos, que adquirem sua energia quando são 
carregados. O plug-in hybrid, carros híbridos, que funcionam tanto com eletricidade quanto 
com combustível e o hybrid electric: carros predominantemente a combustível, mas que 
também funcionam com energia elétrica — contudo, ao contrário dos plug-in hybrid, não é 
possível carregá-los em uma fonte, a bateria é recarregada pelo sistema de recuperação de 
energia. 
 
COMO FUNCIONA UM CARRO ELÉTRICO? 
Primeiramente, precisamos entender como funciona um carro elétrico Brasil e os 
motivos dele fazer tanto sucesso. De fato, a denominação do carro elétrico vem por conta de 
seu funcionamento. Portanto, como o próprio nome indica, eles são movidos a energia elétrica. 
Ou seja, ao se movimentarem, eles não emitem nenhum gás poluente, uma vez que o motor não 
funciona a partir da queima de combustível. Para tanto, o carro elétrico funciona com um motor 
diferente. A bateria armazena a energia que alimenta o motor. Diante disso, a eletricidade faz 
com que o carro entre em movimento. Veja a seguir os principais componentes de um veículo 
movido a energia elétrica. 
 
 
MOTOR ELÉTRICO 
Como em qualquer outro carro, é necessário um motor para que ele funcione. No carro 
elétrico não é diferente, exceto pelo fato de que o motor não é de combustão, mas elétrico. Além 
disso, quase todo motor elétrico se liga a um freio regenerativo, ou seja, a energia de frenagem 
do veículo também pode ser utilizada para recarregar as baterias que movem o motor. Agora 
falando um pouco sobre o funcionamento de motores elétrico. Em resumo, um tipo deles é o de 
indução, também bastante utilizado pelos carros elétricos fabricados pela Tesla. Certamente, 
esse tipo de motor se diferencia dos demais, uma vez que funciona a partir de um campo 
magnético. Ademais, ele se divide em duas partes, uma composta pelo rotor e outra pelo estator 
(característico de motores elétricos trifásicos). Há ainda o motor síncrono, que utiliza os 
mesmos princípios do motor de indução, porém oferece velocidade estável, de acordo com a 
frequência de alimentação da corrente. E estes não são os únicos motores elétricos existentes. 
Para conhecer todos os tipos de motor elétrico, acesse esse post! 
 
BATERIA DO CARRO ELÉTRICO 
Da mesma forma, as baterias dos carros elétricos são diferenciadas, pois elas são 
conhecidas como bateria de tração, e têm a vida útil de até 10 anos. Visto isso, a composição 
pode ser de diversos materiais, sendo o lítio o mais comum. Há também a bateria auxiliar, que 
se responsabiliza por fornecer energia para a partida do motor, pois antes da partida, as baterias 
principais ainda não estão em funcionamento. 
 
CONVERSOR CC/CC 
O componente que faz a ligação e conversão da corrente contínua de alta voltagem da 
bateria de tração para uma voltagem mais baixa é o conversor CC/CC. Dessa maneira, o 
conversor faz com que a bateria auxiliar seja carregada e os acessórios do carro funcionem a 
partir dessa corrente contínua de energia já convertida. 
 
ENTRADA PARA CARGA DE ENERGIA 
Todo esse processo de funcionamento se inicia pela entrada de energia, ou seja, o 
abastecimento. Nessa linha, o processo se dá através de um plug (bastante parecido com bicos 
de abastecimento dos carros à gasolina) que, conectado ao carro, leva a energia elétrica 
diretamente para as baterias. 
 
 
 
 
REGULAGEM DE POTÊNCIA E TRANSMISSÃO 
A partir do regulador de potência, a corrente alternada (AC) proveniente da energia do 
carregador em carga contínua (CC) se transforma para que a bateria seja carregada. Outra 
função do regulador de potência é voltada para a regulagem da voltagem e temperatura 
enquanto a bateria está em carregamento. Na sequência, é feita a transmissão da energia do 
motor elétrico para as rodas. Finalmente, o veiculo se locomove. Uma ótima vantagem do carro 
elétrico é que não é necessário trocar marchas, pois o torque é imediato. Dessa forma, o carro 
consegue atingir uma velocidade mais alta em menos tempo. 
 
SISTEMA DE RESFRIAMENTO 
O sistema de resfriamento se responsabiliza por manter todos os componentes do carro 
elétrico na temperatura adequada. Esses são os componentes essenciais para o bom 
funcionamento de um carro elétrico. 
 
CARROS ELÉTRICOS VENDIDOS NO BRASIL
 
 
 
 
CARRO QUE USAREMOS PARA O PORTIFÓLIO 
FICHA TÉCNICA DO BMW i3 REX FULL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Atividade Proposta 
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Baterias compostas por células de íons de Lítio têm como principal característica a 
grande vida útil, ausência do efeito memória (degradação de ânodo e/ou do eletrólito) e grande 
densidade volumétrica de energia. Além disso, se tornaram economicamente viáveis, podendo 
ser fabricadas em diferentes associações de células e formatos, em busca de maior capacidade, 
corrente de curto circuito, tensão ou ambas simultaneamente. 
 
As reações de óxidoredução são empregadas em pilhas e baterias para gerar elétrons, 
os quais formam uma corrente que geradora de energia para o funcionamento de diferentes 
equipamentos e, neste caso, carros. 
 
Analise a reação típica de pilhas íon lítio abaixo: 
Li(s) → Li2+(s) + eI2(s) + e-→ I- (s) 
Com a reação acima responda: 
1 - Reescreva a equação balanceada e adicione a reação global 
2 - Especifique qual das reações ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo 
3 - Quais componentes sofrem oxidação e quais sofrem redução 
4 - Por que estes dispositivos são considerados recarregáveis e qual o princípio 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Respostas 
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1 - Reescreva a equação balanceada e adicione a reação global 
 
 
2 - Especifique qual das reações ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo
 
3 - Quais componentes sofrem oxidação e quais sofrem redução 
Oxidação: 
 (Li) - Perde elétrons 
Número de oxidação: 0 → +1 
Redução: 
(I₂) - Ganha elétrons 
Número de oxidação: 0 → −1 
 
 
4 - Por que estes dispositivos são considerados recarregáveis e qual o princípio 
As pilhas/baterias de íon-lítio são consideradas recarregáveis porque as reações de 
oxidação e redução que ocorrem em seus eletrodos são reversíveis. Durante a descarga, a reação 
acontece de forma espontânea, convertendo energia química em energia elétrica, enquanto os 
íons Li⁺ migram através do eletrólito do ânodo para o cátodo. 
Quando uma corrente elétrica externa é aplicada no processo de recarga, a reação 
global ocorre no sentido inverso, sendo uma reação forçada. Nessa etapa, a energia elétrica é 
transformada novamente em energia química, e os íons Li⁺ retornam ao eletrodo original, 
restabelecendo a condição inicial da bateria e permitindo novos ciclos de uso. 
 
 
Conclusão 
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O trabalho apresentou desafios relacionados à interpretação das reações 
eletroquímicas, ao balanceamento das equações e à identificação dos processos de oxidação e 
redução nas pilhas de íon-lítio. Também exigiu a compreensão do princípio de 
recarregabilidade, baseado na reversibilidadedas reações redox e na movimentação dos íons 
lítio. Apesar das dificuldades, o estudo contribuiu para o aprofundamento do conhecimento em 
eletroquímica, fortalecendo a análise crítica e a aplicação prática dos conceitos aprendidos.