Publicação
Revestimento interno de liners termoplásticos produzidos por moldação rotacional para aplicações em reservatórios de alta pressão
| Resumo: | O presente trabalho insere-se no contexto da crescente procura por soluções mais eficientes e seguras para o armazenamento de hidrogénio comprimido, nomeadamente através da otimização de liners poliméricos utilizados em reservatórios tipo IV (Composite Overwrapped Pressure Vessels). Estes reservatórios, constituídos por um liner termoplástico e uma camada de reforço compósito, apresentam limitações associadas à permeabilidade ao hidrogénio, envelhecimento térmico e fragilidade da adesão entre materiais. Neste estudo, foi desenvolvido um sistema de revestimento interno à base de resina epóxi modificada com nanoargila temontmorilonite (MMT), com o objetivo de melhorar a adesão ao liner termoplástico e a eventual barreira à difusão de hidrogénio. Apesar de não ter sido realizada neste trabalho, é um dos objetivos do projeto Hi-Mov A formulação desenvolvida foi submetida a um conjunto de análises experimentais: ensaio de corte em juntas de sobreposição simples (JSS) e de descolamento para avaliar a adesão mecânica do sistema adesivo/substrato, análises termogravimétricas (TGA), calorimetria diferencial de varrimento (DSC) para determinar as propriedades térmicas dos sistemas, e análise microscópica para avaliar a dispersão da MMT na resina e características da fratura das juntas. Os resultados demonstram que a adição de MMT melhora a rigidez e a resistência à degradação, sem comprometer a estrutura química da resina, avaliada por técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR). Observou-se também uma adesão significativamente superior ao liner de PA11, oferecendo uma alternativa promissora no revestimento interno de reservatórios de hidrogénio. Este estudo contribui para o avanço tecnológico de sistemas de armazenamento mais leves, duráveis e seguros, alinhados com as metas de sustentabilidade energética e mobilidade limpa. |
|---|---|
| Autores principais: | Gomes, João Pedro Carvalho |
| Assunto: | Engenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e Tecnologias |
| Ano: | 2025 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | O presente trabalho insere-se no contexto da crescente procura por soluções mais eficientes e seguras para o armazenamento de hidrogénio comprimido, nomeadamente através da otimização de liners poliméricos utilizados em reservatórios tipo IV (Composite Overwrapped Pressure Vessels). Estes reservatórios, constituídos por um liner termoplástico e uma camada de reforço compósito, apresentam limitações associadas à permeabilidade ao hidrogénio, envelhecimento térmico e fragilidade da adesão entre materiais. Neste estudo, foi desenvolvido um sistema de revestimento interno à base de resina epóxi modificada com nanoargila temontmorilonite (MMT), com o objetivo de melhorar a adesão ao liner termoplástico e a eventual barreira à difusão de hidrogénio. Apesar de não ter sido realizada neste trabalho, é um dos objetivos do projeto Hi-Mov A formulação desenvolvida foi submetida a um conjunto de análises experimentais: ensaio de corte em juntas de sobreposição simples (JSS) e de descolamento para avaliar a adesão mecânica do sistema adesivo/substrato, análises termogravimétricas (TGA), calorimetria diferencial de varrimento (DSC) para determinar as propriedades térmicas dos sistemas, e análise microscópica para avaliar a dispersão da MMT na resina e características da fratura das juntas. Os resultados demonstram que a adição de MMT melhora a rigidez e a resistência à degradação, sem comprometer a estrutura química da resina, avaliada por técnicas de espectroscopia de infravermelho (FTIR). Observou-se também uma adesão significativamente superior ao liner de PA11, oferecendo uma alternativa promissora no revestimento interno de reservatórios de hidrogénio. Este estudo contribui para o avanço tecnológico de sistemas de armazenamento mais leves, duráveis e seguros, alinhados com as metas de sustentabilidade energética e mobilidade limpa. |
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