Caracterização de materiais para tecnologias de hidrogénio

Que materiais de hidrogénio avaliamos?

Na AIMPLAS, trabalhamos com materiais para diferentes aplicações da cadeia de valor do hidrogénio:

• Membranas para eletrólise PEM e AEM.
• Eletrodos para tecnologias eletroquímicas.
• Materiais para tecnologias de alta temperatura.
• Reservatórios e reforços para reservatórios tipo IV e V.
• Espumas para isolamento criogénico e hidrogénio líquido.
• Materiais adsorventes para armazenamento sólido.

Que caracterizações oferecemos na AIMPLAS?

Caracterização de permeabilidade de gases

Realizamos ensaios de permeabilidade em membranas e materiais poliméricos utilizando misturas de gases personalizadas, com um sistema ligado a cromatografia de gases para análise da composição gasosa à saída.

Aplicações:

• Membranas PEM e AEM.
• Separação de gases.
• Reservatórios tipo IV e V.
• Tapes e compósitos de reforço.
• Espumas para hidrogénio líquido.

Capacidades:

• Ensaios a pressão constante ou caudal contínuo.
• Misturas de gases com H₂, CO₂, CH₄ e N₂.
• Análise ligada a cromatografia de gases.
• Caudal máximo de 250 mL/min.
• Pressão de módulo até 4 bar.
• Pressão de medição até 2 bar.

Caracterização de adsorção de hidrogénio

Dispomos de ensaios de adsorção de hidrogénio para avaliar materiais de armazenamento e separação.

Adsorção estática:

• Ensaios a baixa pressão. T(°C) = −196 a 100. P (bar) = 0,0005–1
• Ensaios a alta pressão. T(°C) = −196 a 500. P (bar) = 0,0005–500
• Avaliação da capacidade de armazenamento.
• Obtenção de isotérmicas de adsorção.

Adsorção dinâmica e Pressure Swing Adsorption (PSA):

• Ensaios dinâmicos por PSA.
• Avaliação de separação e purificação de hidrogénio.
• Estudos de adsorção/desorção.
• Validação de materiais adsorventes.

Materiais avaliados:

• MOFs.
• Zeólitos.
• Carvões ativados.
• Materiais poliméricos.

Caracterização eletroquímica e físico-química de membranas

Realizamos ensaios para avaliar o comportamento de membranas utilizadas em tecnologias PEM, AEM e outras aplicações eletroquímicas.

Ensaios disponíveis:

• Absorção de água (water uptake).
• Grau de inchamento (swelling degree).
• Condutividade iónica e resistência óhmica.
• Capacidade de troca iónica (ion exchange capacity, IEC).
• Cruzamento/permeabilidade (crossover) de gases.
• Estudos de estabilidade e envelhecimento.

Aplicações:

• Membranas PEM.
• Membranas AEM.
• Separadores e membranas compósitas.
• Eletrodos e componentes eletroquímicos.

Caracterização de condutividade térmica em materiais isolantes

Realizamos ensaios de condutividade térmica em materiais utilizados para isolamento em tecnologias de hidrogénio, especialmente em aplicações criogénicas como o armazenamento de hidrogénio líquido.

Aplicações:

• Espumas para isolamento em hidrogénio líquido.
• Sistemas de armazenamento criogénico.
• Reservatórios tipo IV e V.

Capacidades:

• Determinação da condutividade térmica em função da temperatura.
• Avaliação do comportamento isolante em condições representativas de operação.

Ensaios de envelhecimento e avaliação de propriedades mecânicas

Avaliamos a durabilidade e estabilidade dos materiais através de ensaios de envelhecimento em condições controladas, seguidos da caracterização das suas propriedades mecânicas.

Ensaios de envelhecimento:

• Envelhecimento térmico.
• Envelhecimento ambiental (humidade, ciclos térmicos).
• Exposição a gases relevantes (H₂, NH₃, etc.).

Avaliação posterior:

• Ensaios mecânicos (tração, compressão, flexão).
• Análise de perda de propriedades.
• Avaliação da integridade estrutural e vida útil.

Aplicações:

• Componentes de armazenamento e distribuição de hidrogénio.

A AIMPLAS e o desenvolvimento de materiais para hidrogénio

Na AIMPLAS, participamos em projetos nacionais e europeus relacionados com hidrogénio, descarbonização e combustíveis sustentáveis. As nossas capacidades de caracterização permitem validar materiais em condições representativas e acelerar o desenvolvimento de novas soluções para produção, separação e armazenamento de hidrogénio.