Materiais avançados melhoram o desempenho e fiabilidade das células de combustível
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Por Bert Keestra
Application Development Engineer
À medida que as regulamentações de zero emissões se tornam mais rigorosas e a procura dos consumidores por soluções de transporte sustentável aumenta, a indústria automóvel está a apostar em células de combustível a hidrogénio. Estas células de combustível superam desafios de desempenho apresentados pelos veículos elétricos a bateria (EV), mas exigem reservatórios de hidrogénio leves e competitivos, que cumpram os mais elevados requisitos de segurança e durabilidade.
As células de combustível a hidrogénio constituem um elemento crítico na transição para mobilidade baseada em energia limpa, oferecendo reabastecimento rápido, autonomia alargada e emissões nulas. Contudo, a adoção de veículos a hidrogénio tem sido historicamente limitada pelo peso e custo dos reservatórios pressurizados tradicionais em aço e alumínio. Estes materiais pesados reduzem a capacidade de carga útil e a eficiência energética do veículo, tornando-os menos competitivos num mercado cada vez mais orientado para a sustentabilidade ambiental.
Para ultrapassar estas barreiras, os fabricantes estão a adotar termoplásticos de engenharia. Materiais avançados permitem otimizar os projetos, reduzir custos de produção e diminuir o peso dos reservatórios de hidrogénio tipo IV em até 70%. No entanto, os materiais selecionados têm de satisfazer requisitos de desempenho rigorosos, incluindo resistência a:
Embora o polietileno de alta densidade (PEAD) seja frequentemente utilizado, exige paredes mais espessas para cumprir com os requisitos de permeação e é suscetível à formação de bolhas. O PA6 padrão oferece uma alternativa economicamente vantajosa, mas torna-se quebradiço a temperaturas negativas, limitando a sua fiabilidade. Para resolver estes desafios, os fabricantes devem selecionar materiais que equilibrem custo, desempenho e conformidade regulatória.
A Envalior introduziu Akulon® Fuel Lock e Durethan® para responder à crescente necessidade de tanques de hidrogénio leves e sustentáveis. Este avançado material PA6 foi desenvolvido especificamente para reservatórios de pressão tipo IV, proporcionando múltiplos benefícios:
Akulon Fuel Lock e Durethan superam o PEAD e o PA11 graças à sua estrutura química singular. Proporcionam uma margem de segurança superior sob tensão térmica, mantendo desempenho até 85°C. Ensaios de abastecimento rápido em ambientes a -40°C comprovam que Akulon Fuel Lock e Durethan mantêm a integridade, tornando-os a escolha ideal para veículos que operam em condições extremas.
Uma das características distintivasAs principais vantagens do Akulon Fuel Lock e do Durethan são a sua compatibilidade com vários processos de fabrico, incluindo moldação por injeção, moldação por sopro, rotomoldagem e extrusão de tubos. Esta versatilidade permite aos fabricantes integrar o material nas linhas de produção existentes com ajustes mínimos, reduzindo custos e simplificando a complexidade.
As suas capacidades de processamento também possibilitam a criação de designs leves e de paredes finas, reduzindo os tempos de cura durante a produção de camadas de compósito. A Envalior potencia estas eficiências com suporte prático de engenharia assistida por computador (CAE), incluindo ferramentas para prever o comportamento de permeação e otimizar o design de reservatórios.
Na Envalior, estamos dedicados a acelerar a transição para um transporte sustentável. Ao colaborar de perto com fabricantes automóveis e OEMs, garantimos que as nossas soluções em materiais respondem aos seus desafios mais exigentes em termos de design, custos e desempenho. Juntos, estamos a construir um futuro definido pela inovação, soluções ecológicas e mobilidade sem emissões.
Descubra como Akulon® Fuel Lock e Durethan® podem transformar a produção de reservatórios de hidrogénio. Contacte-nos hoje ou visite plasticsfinder.envalior.com para mais informações.
Bert Keestra estudou engenharia química na Technical University Eindhoven (TU/e) nos Países Baixos. ApósApós concluir o doutoramento em tecnologia de polímeros na mesma universidade, iniciou funções na Envalior no departamento corporativo de investigação em ciência de materiais. Em 2010, transferiu-se para a unidade de negócio Engineering Materials como especialista em desenvolvimento de produto e, posteriormente, como engenheiro de desenvolvimento de aplicações, com foco em recipientes de pressão compósitos.
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