Esse trabalho tem como objetivo desenvolver tanques de hidrogênio híbridos à base de materiais compósitos, estruturas metálicas e revestimentos internos de nanocompósitos poliméricos, projetando geometrias para a produção de protótipos por impressão 3D, com o uso de software adequado, o AURA. O trabalho tem ênfase em inovações voltadas à segurança e à eficiência, com foco no avanço das tecnologias de armazenamento de hidrogênio para aplicações nos setores de transporte e energia. A produção de tanques de hidrogênio de alta pressão apresenta uma série de desafios, devido à alta difusividade do gás. Os desenvolvimentos tecnológicos mais avançados atualmente focam na produção de tanques à base de materiais compósitos de matriz polimérica reforçados com fibra de carbono. Essa estrutura pode envolver um tanque interno metálico ou, em desenvolvimentos mais recentes, uma estrutura interna (liner) à base de material polimérico, como polietileno de alta densidade (PEAD) ou poliamida. Nessa frente, foram desenvolvidos filmes de PEAD processado e com carga de 3% de grafenos do tipo 0X, AVR e FG20, que foram utilizados em testes de barreira ao vapor de água em um dessecador, utilizando uma solução de NaCl como controlador de umidade relativa (75 a 85%) e 4 gramas de CaCl? colocados em cápsulas de teflon como agente dessecante (absorvedor de umidade), introduzidos no dessecador contendo a solução de NaCl. As pesagens foram realizadas a cada 4 horas, no mínimo, mantendo umidade praticamente zero. Após os testes de barreira ao vapor de água, os dados obtidos mostraram que o PEAD com 3% de grafeno (0X) foi mais eficiente. Também estamos produzindo filmes de resina epóxi com cargas de grafenos e de nanoargila. Os filmes de resina epóxi com 0,1%, 0,25% e 1% de grafeno (0X), bem como os filmes de resina epóxi com 1%, 2,5% e 5% de nanoargila (Cloisite 30B), foram produzidos e testados quanto à barreira ao vapor de água, estando em andamento e apresentando resultados relevantes. Posteriormente, serão realizados testes de barreira ao gás hidrogênio. Estamos explorando estratégias de produção de tanques de hidrogênio à base de materiais compósitos a partir de rotas não convencionais de manufatura aditiva, utilizando a impressora 3D (Anisoprint Composer A3) de compósitos de fibra contínua, que permite explorar novos designs para a estrutura dos tanques. Esses materiais nanocompósitos à base de polietileno de alta densidade e nanomateriais lamelares, como o grafeno e as nanoargilas, têm como objetivo aumentar as propriedades de barreira do polímero, visando, futuramente, a utilização desses materiais em liners de tanques de hidrogênio.
Comissão Organizadora
Pedro Alves da Silva Autreto
Comissão Científica
Ferramenta completa de submissão, avaliação e publicação de anais para eventos científicos.
