Prospecção de aplicações e design de ligas de alta entropia para armazenagem de hidrogênio

• Processo: 24/23759-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2025
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Metalurgia Física
• Pesquisador responsável: Danilo Justino Carastan
• Beneficiário: Audrey Marie Bedoch
• Instituição Sede: Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/01059-3 - Centro de Ciências para o Desenvolvimento em Energias do Futuro - CENF, AP.CCD
• Assunto(s): Armazenamento de hidrogênio Design Ligas de alta entropia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: armazenagem de hidrogênio | Design | Hidreto metálico | Ligas de Alta Entropia | Armazenagem de hidrogênio

Resumo

O armazenamento de H2 é um desafio que deve ser superado para permitir seu uso seguro e eficiente. Armazenamento no estado sólido através de hidretos metálicos é extremamente promissor devido à alta densidade volumétrica de energia quando comparada aos métodos de armazenagem nos estados líquido e gasoso, além de permitir a armazenagem e transporte de hidrogênio em baixas pressões e em temperaturas próximas da ambiente. As ligas metálicas multicomponentes, o ligas de alta entropia (LAE) capazes de formar hidretos metálicos são materiais promissores para a aplicação em armazenagem de H2, pois suas propriedades podem ser ajustadas através do controle composicional e, consequentemente, das fases formadas. Ferramentas de termodinâmica computacional podem ser utilizadas para projetar novas ligas metálicas para atender uma demanda específica de condições de temperatura e pressão de operação. Neste projeto, será realizada uma prospecção das demandas do próprio Centro em termos de potenciais aplicações dos hidretos considerando as tecnologias investigadas. Por exemplo, poderá ser projetada ligas otimizadas para a armazenagem do hidrogênio produzido através dos diferentes métodos de produção estudados no projeto (eletrólise, reforma catalítica, e produção biológica). Ou, pode-se projetar também uma liga visando auxiliar na compressão ou na armazenagem de hidrogênio em tanques de alta pressão que também serão desenvolvidos neste projeto. Identificadas potenciais aplicações, LEAs com propriedades otimizadas para tais aplicações serão projetadas utilizando ferramentas computacionais. As ligas serão sintetizadas, caracterizadas estruturalmente e terão as propriedades de armazenagem de hidrogênio avaliadas.