Análise técnica e econômica do armazenamento de hidrogênio por processo de compressão: uso de polietileno de alta densidade reforçado com fibra de carbono e resina epóxi
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Data
Autores
Orientador
Silveira, José Luz 
Coorientador
Pós-graduação
Curso de graduação
Engenharia de Materiais - FEG
Título da Revista
ISSN da Revista
Título de Volume
Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Tipo
Trabalho de conclusão de curso
Direito de acesso
Acesso aberto
Resumo
Resumo (inglês)
With the reduction of the reserves of fossil fuels, mainly petroleum derivatives and the environmental impact resulting from their use, the development of new sources of energy is sought, preferably as clean and renewable. Hydrogen by the one level wide level the hydrochloride hydrochloride, which are potential dioxide for the application, such as the empase are in its storage. The cylinders used to confine them resist the working pressure and comply as a safety standard. In this work are collected and detailed for the production of hydrogen in cylinders made of high density polyethylene reinforced with carbon fiber and epoxy resin also known as type IV. A type IV refrigerant type 70 MPa is used which stores 7 kg of usable hydrogen. The subsequent use of an economical engineering analysis (US $ / kWh) on the use of a Type IV hydrogen cylinder was used with the 70 MPa working function with a solar power source, where the system operation, interest rate, and the time amortization of the investment. The technical analyzes are made from the fluids and the temperature inside the cylinders through dynamical computational fluid models and an optimization of the use of the carbon fiber through changes, angular change of the winding for the reduction of the cost of the cylinders. In the final phase the conclusions about the results obtained through the work
Resumo (português)
Com a redução das reservas dos combustíveis fósseis, principalmente os derivados do petróleo e o impacto ambiental advindo da sua utilização, busca-se o desenvolvimento de novas fontes de energia, preferencialmente as limpas e renováveis. O hidrogênio por apresentar uma grande eficiência energética tem sido identificado como um potencial candidato, principalmente como combustíveis para aplicação veicular, porém, o grande empasse está no seu armazenamento. Os cilindros utilizados para confinar o mesmo devem resistir à pressão de trabalho e cumprir as normas de segurança. Neste trabalho são descritos os aspectos técnicos e econômicos para o armazenamento do hidrogênio em cilindros confeccionados de polietileno de alta densidade reforçado com fibra de carbono e resina epóxi também conhecidos como do tipo IV. É analisada a eficiência energética do armazenamento de um cilindro do tipo IV a 70 MPa que armazena 7 kg de hidrogênio utilizável. Posteriormente será feita a análise de engenharia econômica (US$/kWh) sobre armazenamento de um cilindro de hidrogênio do tipo IV utilizando a pressão de trabalho de 70 MPa, com a fonte de energia solar, onde são variados os tempos de operação do sistema, taxa de juros, e o tempo amortização do investimento. Nas análises técnicas são investigados a características dos fluidos e da temperatura no interior dos cilindros através dos modelos de fluidos computacionais dinâmicos e a otimização do uso da fibra de carbono através de reforços, variação angular do enrolamento para redução dos custos dos cilindros. Em fase final são realizadas as conclusões sobre os resultados obtidos por meio do trabalho
Descrição
Palavras-chave
Hidrogênio como combustível, Polietileno, Cilindros, Combustíveis fósseis, Hydrogen as fuel
Idioma
Português
Citação
BUSQUETS, Thaís Noborikawa. Análise técnica e econômica do armazenamento de hidrogênio por processo de compressão: uso de polietileno de alta densidade reforçado com fibra de carbono e resina epóxi. 2016. 68 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Engenharia de Materiais) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2016.
