Avaliação de fugas de um sistema de armazenamento de hidrogénio

• Autor(a) principal: Leite, José Miguel da Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/18079
• topic: Hidrogénio; Armazenamento de hidrogénio; Permeação de hidrogénio; Sustentabilidade no transporte; Hydrogen; Hydrogen storage; Hydrogen permeation; Sustainability in transport

O presente trabalho aborda um sistema de armazenamento de hidrogénio gasoso comprimido em macro esferas, um conceito criado e patenteado por Stenmark. O principal objetivo passa por desenvolver um modelo matemático que permita calcular o caudal de fugas, por permeação, deste sistema de armazenamento tendo em conta os materiais utilizados na conceção das esferas e do reservatório, quando o veículo se encontra confinado numa garagem. Posteriormente, o valor obtido será comparado com a taxa máxima de infiltrações permitida, que é estabelecida pela Comissão Europeia, presente no regulamento relativo à homologação de veículos a motor movidos a hidrogénio, a fim de mitigar o risco de acumulação de hidrogénio em concentrações que podem levar a uma explosão ou incêndio espontâneo. A revisão bibliográfica apresenta: visão e análise do estado atual do mundo no que diz respeito à sustentabilidade no transporte; apresentação das principais características e propriedades do hidrogénio; a utilização do hidrogénio como combustível e algumas considerações de segurança; métodos de armazenamento de hidrogénio; o fenómeno da permeação de hidrogénio. Após a obtenção dos resultados é possível concluir que sistemas de armazenamento de esferas com forro e reservatório constituídos por Al 5050-H38 possuem as melhores características no que diz respeito à permeação de hidrogénio, apresentando menores níveis de concentração do gás em espaços confinados e a menor taxa de permeação de hidrogénio, de entre todos os materiais considerados. Este tipo sistema de armazenamento, comparado com sistemas do estado de arte, apresenta valores de energia por unidade de massa até 49% superiores (2,98 kWh·kg-1 ), redução da massa do sistema até 54% (42,8 kg) e valores de energia por unidade de volume 54% a 71% inferiores (0,63 a 0,39 kWh·L-1 ).