Os sistemas de células de combustível que também utilizam o calor produzido podem atingir eficiências próximas a
[10], mais que o dobro da geração elétrica baseada em turbina a gás. Suponha que 20 milhões de residências produzam uma média de 5 kW . Calcule a porcentagem de eletricidade gerada por esses sistemas de célula de combustível em comparação com a geração anual de eletricidade nos Estados Unidos de 3,8
[2].
Passo 1
Vamos resumir o que a questão está pedindo. Temos sistemas de células de combustível com eficiência de 80% que podem gerar eletricidade. Precisamos calcular qual a porcentagem dessa eletricidade em relação à geração anual total de eletricidade nos Estados Unidos, que é de
MWh. Para isso, vamos precisar saber a potência total gerada por 20 milhões de residências, cada uma produzindo em média 5 kW, e depois converter isso para energia anual considerando a eficiência das células de combustível.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a potência total gerada pelas 20 milhões de residências. Cada residência gera 5 kW, então:
Isso equivale a 100.000 MW, já que
.
Passo 3
Agora, vamos converter essa potência total para energia anual. Sabemos que existem 24 horas em um dia e 365 dias em um ano. Portanto:
Passo 4
Considerando a eficiência das c��lulas de combustível, que é de 80%, vamos calcular a energia efetivamente gerada:
Passo 5
Por fim, vamos calcular a porcentagem dessa energia em relação à geração anual total de eletricidade nos Estados Unidos:
Resposta
A eletricidade gerada pelos sistemas de células de combustível representa aproximadamente 18,5 % da geração anual de eletricidade nos Estados Unidos.