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Estudo de um sistema de armazenamento de hidrogénio para veículos
| datacite.subject.fos | Energia | pt_PT |
| dc.contributor.advisor | Ribeiro, Leonardo José da Silva | |
| dc.contributor.author | Santos, Tiago Daniel Tavares dos | |
| dc.date.accessioned | 2019-07-03T14:20:47Z | |
| dc.date.available | 2019-11-15T01:30:41Z | |
| dc.date.issued | 2018 | |
| dc.description.abstract | Este trabalho aborda o estudo de um sistema de armazenamento de hidrogénio para veículos, cujo principal objetivo é apurar a viabilidade do conceito de macro esferas, patenteado por Stenmark. Como tal, é criado um método de cálculo que permita avaliar este sistema nos seguintes parâmetros: diâmetro de esfera, energia por unidade de massa, energia por unidade de volume, custo dos materiais, fator de empacotamento e segurança. A revisão bibliográfica apresenta: o panorama político no que toca a sustentabilidade no transporte; considerações gerais sobre o hidrogénio, incluindo segurança e permeação; utilização de hidrogénio como combustível; métodos de armazenamento de hidrogénio, incluindo o conceito de macro esferas; empacotamento de esferas. Após a obtenção dos resultados é possível afirmar que esferas constituídas por invólucros de fibra de carbono possuem as melhores caraterísticas, de entre todos os materiais estudados. Um sistema com esferas constituídas por fibra de carbono, quando comparado com sistemas de estado de arte, possui as seguintes caraterísticas: valores de energia por unidade de massa de 4,79 a 7,22 kWh∙kg-1 (151% a 278% superiores); massa total do sistema de 12,54 a 18,37 kg (77% a 87% inferior); energia por unidade de volume de 0,60 a 0,87 kWh∙L-1 (36% a 56% inferior) e massa de hidrogénio armazenada de 3,21 a 2,22 kg (36% a 56% inferior); custo do sistema de 690 a 1210 € (47% a 58% inferior) e autonomia do veículo de 292 a 422 Km (23% a 47% inferior). | pt_PT |
| dc.description.abstract | This work studies the viability of the macro sphere concept, patented by Stenmark, as a hydrogen storage system for vehicles. To that end, a method of calculation is created, allowing the appraisal of this system in the following parameters: sphere diameter, gravimetric and volumetric energy density, material cost, packing factor and safety. The bibliographical review presents: political landscape and sustainability in the transport sector; general characteristics of hydrogen, including safety and permeation; hydrogen as a fuel source; hydrogen storage methods; packing factor. After obtaining the results, it can be stated that spheres made of carbon fiber have the best characteristics of all the studied materials. A system with spheres made of carbon fiber compares with the state-of-the-art systems as follows: 151% to 278% higher values of gravimetric energy density (4,79 to 7,22 kWh∙kg-1); 77% to 87% lower system mass (12,54 to 18,37 kg); 36% to 56% lower volumetric energy density and stored hydrogen mass (0,60 to 0,87 kWh∙L-1; 3,21 to 2,22 kg, respectively) ; 47% to 58% lower system cost (690 to 1210 €) and 23% to 47% lower range (292 to 422 km). | pt_PT |
| dc.identifier.tid | 202167100 | pt_PT |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10400.22/14233 | |
| dc.language.iso | por | pt_PT |
| dc.subject | Armazenamento de hidrogénio | pt_PT |
| dc.subject | Empacotamento de esferas | pt_PT |
| dc.subject | Macro esferas | pt_PT |
| dc.subject | Permeação de hidrogénio | pt_PT |
| dc.subject | Hydrogen storage | pt_PT |
| dc.subject | Sphere packing | pt_PT |
| dc.subject | Macro spheres | pt_PT |
| dc.subject | Hydrogen permeation | pt_PT |
| dc.title | Estudo de um sistema de armazenamento de hidrogénio para veículos | pt_PT |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| rcaap.rights | openAccess | pt_PT |
| rcaap.type | masterThesis | pt_PT |
| thesis.degree.name | Mestrado em Engenharia Mecânica | pt_PT |