Ref.: MmeMge32-008
Apresentador: Ligia Cristina Ferreira Costa
Autores (Instituição): Costa, L.F.(Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Carlos); Ishikawa, T.T.(Universidade Federal de São Carlos); Antiqueira, F.J.(Universidade Federal de São Carlos); Silva, B.H.(Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais, Universidade Federal de São Carlos); Zepon, G.(Universidade Federal de São Carlos);
Resumo:
A pesquisa e desenvolvimento relacionados ao armazenamento de hidrogênio são essenciais para viabilizar o H2 como vetor de energia renovável e limpa. Avanços nesta área estão direcionados a obtenção de hidretos com alta capacidade gravimétrica para o armazenamento de hidrogênio, destacando-se o hidreto de magnésio, MgH2. No entanto, para as reações de absorção/dessorção de H2 pelo Mg, são geralmente necessárias temperaturas em torno de 300 °C ou mais. Pesquisas têm sido conduzidas no sistema Mg/MgH2, explorando misturas com aditivos a fim de melhorar tanto a cinética quanto as propriedades termodinâmicas de absorção/dessorção de H2 para o armazenamento de hidrogênio. As ligas multicomponentes (LMC) do sistema Ti-V-Nb-Cr tem se destacado por sua capacidade de armazenamento de hidrogênio em condições moderadas de pressão e temperatura, dispensando a necessidade de procedimentos de ativação. Além disso, elas apresentam uma rápida absorção de hidrogênio mesmo em temperatura ambiente. Neste trabalho, um compósito à base de MgH2 foi produzido utilizando 40% em massa da liga multicomponente CCC Ti11V30Nb28Cr11, com o objetivo de investigar a correlação entre as propriedades termodinâmicas da liga adicionada e as características de armazenamento de H2 do compósito MgH2 – 40%m. (Ti11V30Nb28Cr11). O MgH2 foi sintetizado a partir de pó de magnésio por meio de moagem de alta energia sob pressão de H2, enquanto a liga Ti11V30Nb28Cr31 foi sintetizada por fusão à arco voltaico. A mistura da liga multicomponente ao hidreto foi realizada por moagem de alta energia sob pressão de H2 de 10 bar. A caracterização estrutural do MgH2 , do compósito e da liga foi realizada por difração de raios-X (DRX) e microscopia eletrônica de varredura (MEV) com detector de EDS acoplado. A Difração de raios-X permitiu avaliar às fases presentes e o MEV/EDS permitiram avaliar a microestrutura, a distribuição das fases e homogeneidade química das amostras. As propriedades de armazenagem do MgH2 foram avaliadas por calorimetria diferencial de varredura (DSC), Análise termogravimétrica (ATG) e espectroscopia de massas (QMS). Foi analisada a temperatura de dessorção e a quantidade dessorvida do hidrogênio na amostra. A amostra dessorvida foi caracterizada por DRX. Foram realizadas medidas de dessorção do compósito na condição como moída no aparato volumétrico tipo Sieverts. A cinética de absorção/dessorção do H2, e a máxima capacidade de absorção no compósito foram avaliadas em temperatura ambiente. O Comportamento de absorção de hidrogênio mostrou que a incorporação da liga Ti11V30Nb28Cr11 ao Mg, permite a formação parcial de MgH2 mesmo em temperatura ambiente com cinética relativamente rápida, fazendo com que o compósito absorva cerca de 3,7%p. em temperatura ambiente. Os resultados fornecem informações relevantes sobre a pesquisa de LMC como potenciais catalisadores e/ou aditivos para melhorar as propriedades de armazenamento de hidrogênio do MgH2.