Estruturas multicamadas de Ti/Ti-Nb para aplicação em eletrolizadores PEM
Resumo
Eletrolizadores do tipo PEM (Proton Exchange Membrane), são uma boa alternativa para o armazenamento da energia produzida em momentos de pico por fontes renováveis, tais como eólica e solar. Os eletrolizadores PEM convertem a energia excedente em hidrogênio que será posteriormente queimado ou utilizado para produzir energia elétrica em uma célula a combustível. Um dos grandes desafios para a aplicação em larga escala deste tipo de eletrolizador está relacionado à camada porosa de transporte de água, cargas elétricas e gás oxigênio produzido no processo, pois esta devido ao ambiente no qual atua precisa ter uma notória resistência à corrosão combinada a uma adequada permeabilidade, condutividade elétrica e resistência mecânica. O presente trabalho tem por objetivo investigar a adição de revestimentos a base de nióbio e titânio-nióbio em substratos de titânio poroso previamente sinterizados para aplicação em camadas porosas de transporte para eletrolizadores PEM. Os revestimentos foram obtidos a partir de screen printing de uma mistura de pós de nióbio e titânio com composição de 40 % em massa de Nb e 60 % em massa de Ti. Os filmes foram co-sinterizados em um reator de plasma em atmosfera inerte, e posteriormente caraterizados através de microscopia eletrônica de varredura para avaliação de sua microestrutura, difração de raio X para determinação de sua estrutura cristalina e através de ensaios eletroquímicos para verificação da resistência a corrosão das amostras. Nos os ensaios eletroquímicos, as amostras com o recobrimento da liga Ti40Nb, apresentaram melhores resultados, quando comparadas ao substrato de Ti sem recobrimento, mostrando-se promissor para o aumento da vida útil das camadas porosas de transporte e consequentemente do rendimento de eletrolizadores PEM.
Coleções
- TCC Engenharia Mecânica [119]