Projetos de Pesquisa

 

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Walter Jose Botta Filho

Engenharias

Engenharia de Materiais e Metalúrgica
  • análise combinatória e termodinâmica computacional no desenvolvimento de ligas de alta entropia para armazenagem de hidrogênio
  • O aquecimento global e as mudanças climáticas devido à atividade humana têm resultado em recomendações de proteção ambiental e controle da poluição em praticamente todos os países desenvolvidos e em desenvolvimento. O hidrogênio é consensualmente reconhecido como um meio ideal de transporte, conversão e armazenagem de energia dentro do conceito de energia limpa. Um meio seguro de armazenagem de hidrogênio é no estado sólido, através de elementos metálicos formadores de hidretos, que devido a sua alta densidade volumétrica de armazenagem, estabilidade, segurança e facilidade de manuseio se tornam muito atrativos. Dentre os diversos sistemas metálicos que podem armazenar hidrogênio as ligas de alta entropia (LAE), definidas como ligas que possuem pelo menos cinco elementos majoritários e podendo formar soluções sólidas multicomponentes, podem, a princípio absorver uma quantidade de hidrogênio consideravelmente superior aos hidretos de metais convencionais (por ex., até 2,5 átomos de hidrogênio por átomo de metal). Este projeto tem como objetivo desenvolver composições de LAE com propriedades de armazenagem de hidrogênio ou propriedades eletroquímicas otimizadas. Para tanto serão utilizados métodos de análise combinatória e termodinâmica computacional para a escolha e produção de ligas de alta entropia com diferentes características (estrutura da solução sólida, sistemas monofásicos ou polifásicos, presença de fases intermetálicas, etc.) a serem testadas para armazenagem gasosa e eletroquímica de hidrogênio. A metodologia inclui métodos teóricos/computacionais (ThermoCalc, por exemplo) e métodos experimentais de produção de amostras que otimizem o mapeamento de composições em cada sistema de interesse. As técnicas difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET) serão utilizadas para caracterização estrutural e microestrutural e métodos volumétricos e eletroquímicos, combinados com diversas técnicas de análises térmicas serão realizados para avaliar as propriedades de armazenagem de hidrogênio das ligas estudadas.
  • Universidade Federal de São Carlos - SP - Brasil
  • 18/02/2019-28/02/2022