Estudo de um sistema de armazenamento de hidrogénio para veículos

• Main Author: Santos, Tiago Daniel Tavares dos
• Publication Date: 2018
• Format: Master thesis
• Language: por
• Source: Repositórios Científicos de Acesso Aberto de Portugal (RCAAP)
• Download full: http://hdl.handle.net/10400.22/14233
• topic: Armazenamento de hidrogénio; Empacotamento de esferas; Macro esferas; Permeação de hidrogénio; Hydrogen storage; Sphere packing; Macro spheres; Hydrogen permeation

Este trabalho aborda o estudo de um sistema de armazenamento de hidrogénio para veículos, cujo principal objetivo é apurar a viabilidade do conceito de macro esferas, patenteado por Stenmark. Como tal, é criado um método de cálculo que permita avaliar este sistema nos seguintes parâmetros: diâmetro de esfera, energia por unidade de massa, energia por unidade de volume, custo dos materiais, fator de empacotamento e segurança. A revisão bibliográfica apresenta: o panorama político no que toca a sustentabilidade no transporte; considerações gerais sobre o hidrogénio, incluindo segurança e permeação; utilização de hidrogénio como combustível; métodos de armazenamento de hidrogénio, incluindo o conceito de macro esferas; empacotamento de esferas. Após a obtenção dos resultados é possível afirmar que esferas constituídas por invólucros de fibra de carbono possuem as melhores caraterísticas, de entre todos os materiais estudados. Um sistema com esferas constituídas por fibra de carbono, quando comparado com sistemas de estado de arte, possui as seguintes caraterísticas: valores de energia por unidade de massa de 4,79 a 7,22 kWh∙kg-1 (151% a 278% superiores); massa total do sistema de 12,54 a 18,37 kg (77% a 87% inferior); energia por unidade de volume de 0,60 a 0,87 kWh∙L-1 (36% a 56% inferior) e massa de hidrogénio armazenada de 3,21 a 2,22 kg (36% a 56% inferior); custo do sistema de 690 a 1210 € (47% a 58% inferior) e autonomia do veículo de 292 a 422 Km (23% a 47% inferior).