Mapeamento dos modos de desgaste em componentes (válvulas, dutos, conectores, selantes, etc.) da rede de alimentação e exaustão de uma célula combustível.

• Processo: 25/10709-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Mecânica
• Pesquisador responsável: Roberto Martins de Souza
• Beneficiário: Adiloderne Nogueira Souza Filho
• Instituição Sede: Escola Politécnica (EP). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 24/01059-3 - Centro de Ciências para o Desenvolvimento em Energias do Futuro - CENF, AP.CCD
• Assunto(s): Materiais Tribologia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: análise de falhas | Análise de falhas por fadiga | Análise preventiva | Ciência dos materiais | Tribologia

Resumo

O uso de hidrogênio na eletrificação de sistemas pelo uso de células combustível (FCEV) apresenta desafios quanto a durabilidade dos componentes e, em veículos FCEV, os estudos de durabilidade estão, usualmente, associados à célula combustível [1,2]. Contudo, uma célula combustível necessita de sistemas periféricos para seu funcionamento e integração aos sistemas do veículo e, dentre esses sistemas, destacam-se aqueles ligados ao fornecimento de combustível, ao fornecimento de ar, e ao controle da temperatura [2,3]. Dessa forma, é importante identificar os principais danos causados pelo uso de H2 nos sistemas periféricos em FCEVs, de modo a permitir tomar medidas protetivas para se aumentar a durabilidade dos componentes. Para tanto, este trabalho buscará mapear os principais modos de desgaste dos componentes periféricos de um sistema FCEV, incluindo componentes dos sistemas de alimentação e exaustão da célula (válvulas, tubos e conexões), o que permitirá sugerir mudanças nos materiais e em variáveis de operação. Esse mapeamento será realizado utilizando caracterizações físico-químicas desses componentes, incluindo microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de dispersão de energia de raios X (EDS) para visualização das estruturas e composições das superfícies, espectroscopia Raman para identificação de óxidos e outros compostos, dureza instrumentada para avaliação da mudança das propriedades mecânicas, perfilometria óptica para análise de rugosidade e, eventualmente, simulações numéricas, utilizando a técnica de elementos finitos, para avaliação dos esforços atuantes nesses componentes.