Tanque de hidrogênio pode ser possível com grafeno

Armazenamento de hidrogênio

Carros a hidrogênio continuam sendo uma boa promessa, mas não passarão disso enquanto os engenheiros não resolverem o problema do tanque de hidrogênio.

O problema é que a molécula do gás é pequena demais, vazando por qualquer poro. Por isso, um tanque de hidrogênio para um carro de passeio pesaria tanto quanto o próprio carro, ou até mais, devido à espessura necessária das suas paredes.

É por isso que tem havido tanto investimento no armazenamento de estado sólido.

Mas uma solução mais rápida pode estar vindo de um material mais conhecido por suas promessas na área da eletrônica – o grafeno.

Uma equipe internacional descobriu que nanofitas de grafeno tornam um polímero 1.000 vezes mais resistente à fuga das moléculas de gás.

É bem conhecida a dificuldade de fabricar grafeno, mas as fitas de grafeno são muito menos delicadas, e já podem ser feitas com facilidade – elas são fabricadas a partir dos nanotubos de carbono.

Changsheng Xiang e seus colegas da Índia, Hungria, Eslovênia e EUA verificaram que as nanofitas de grafeno dispersam-se muito facilmente no poliuretano termoplástico (TPU).

Ainda que as nanofitas não formem um revestimento contínuo, se quiserem escapar as moléculas de hidrogênio precisam seguir um caminho tortuoso, já que não conseguem atravessar cada pedaço de fita diretamente, .

Na prática, isso significa que o material conseguirá conter muito mais gás a uma pressão mais alta, ou a mesma quantidade de gás em um tanque de paredes mais finas e, portanto, mais leve.

Impermeável ao gás

Para testar o conceito, o grupo testou reservatórios com gás nitrogênio no interior de uma câmara de vácuo.

O reservatório feito com o polímero comum perdeu todo o conteúdo de gás em 100 segundos.

O reservatório que recebeu a adição de 0,5% em peso de nanofitas de carbono não apresentou nenhuma queda de pressão em 1.000 segundos, e perdeu apenas uma pequena quantidade de gás em 18 horas.

“A ideia é aumentar a resistência do tanque e fazê-lo impermeável ao gás,” disse o professor James Tour, líder da equipe. “Isso se torna cada vez mais importante à medida que as montadoras trabalham em carros alimentados a gás natural. Tanques de metal podem lidar bem com o gás sob pressão, mas são frequentemente muito mais pesados do que as montadoras gostariam.”

Outra possibilidade de aplicação do novo material compósito é no armazenamento de refrigerantes e outros líquidos gaseificados, embora isto vá exigir estudos adicionais de biossegurança.

Fonte: inovação tecnológica