EVACAR

Desenvolvimento de revestimentos à base de EVA–carvão ativado com propriedades isolantes para o armazenamento de hidrogénio

Objetivos

Investigar e desenvolver revestimentos e enchimentos a partir de materiais funcionais reciclados e de alto desempenho, como o carvão ativado obtido pela valorização de resíduos, e materiais com capacidade de isolamento térmico à base de polímeros de base biológica (EVA e PVOH).
Utilizar técnicas de fabrico avançadas e flexíveis, incluindo aditivação, liofilização, extrusão e adesão dos materiais isolantes sintetizados, para construir um protótipo de tanque leve e com propriedades isolantes melhoradas.
Aumentar a capacidade de armazenamento volumétrico de hidrogénio através da utilização dos materiais adsorventes desenvolvidos: Carvão Ativado vs. monólitos de carbono.
Melhorar as propriedades de isolamento térmico dos depósitos de armazenamento de hidrogénio: EVA, EVA – CNF.
Desenvolver a modelação do tanque para a sua escalabilidade industrial, tendo em conta os dados obtidos ao longo do projeto.
Obtenção de um tanque de armazenamento de 1 L com sistema de isolamento térmico de EVA – carvão ativado.

Descrição

O EVACAR centra-se na investigação e desenvolvimento de revestimentos e enchimentos à base de carvão ativado proveniente de resíduos, capazes de melhorar o armazenamento e a utilização do hidrogénio. Nesta linha, o presente projeto realizará a investigação de revestimentos baseados em materiais com elevada capacidade de isolamento térmico, assentes em polímeros de base biológica como o etileno acetato de vinilo (EVA) e o álcool polivinílico (PVOH), que serão combinados com materiais funcionais reciclados e de alto desempenho, como o carvão ativado proveniente da gaseificação de resíduos, para obter um sistema de armazenamento de hidrogénio de elevada capacidade em condições criogénicas.

Resultados

Concluiu-se a estruturação do projeto em cinco pacotes de trabalho e a execução das atividades previstas, incluindo a análise do estado da arte e a definição de critérios técnicos para materiais isolantes e soluções de armazenamento por adsorção. Foram caracterizados resíduos biomássicos candidatos e selecionadas as correntes com maior adequação para produzir biochar e carvão ativado, avançando posteriormente com ensaios de pirólise para a obtenção de chars representativos e a sua avaliação em ativação e conformação. Foram otimizados carvões ativados a partir de resíduos e progrediu-se na sua conformação em monólitos, verificando a sua estabilidade mecânica e o seu comportamento em ensaios de armazenamento de hidrogénio em condições criogénicas e de alta pressão, incluindo comparações com materiais comerciais. Em paralelo, foram desenvolvidas e otimizadas formulações de EVA com diferentes frações de acetato de vinilo e aditivação controlada (carvão ativado e nanofibras), selecionando formulações com desempenho adequado para o seu processamento como espuma isolante. Por fim, concluiu-se o desenho CAD e a primeira fase de fabrico do protótipo de tanque de 1 L, ficando preparada a integração de revestimentos e a validação do sistema.