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Catégorie :Category: nCreator TI-Nspire
Auteur Author: atramarc
Type : Classeur 3.0.1
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Taille Size: 22.91 Ko KB
Mis en ligne Uploaded: 17/06/2025 - 07:32:31
Mis à jour Updated: 17/06/2025 - 07:44:44
Uploadeur Uploader: atramarc (Profil)
Téléchargements Downloads: 5
Visibilité Visibility: Archive publique
Shortlink : https://tipla.net/a4728680
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Description
Fichier Nspire généré sur TI-Planet.org.
Compatible OS 3.0 et ultérieurs.
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3. [4,0 val] Elabore um texto sucinto descrevendo uma tecnologia de armazenamento de hidrogénio e enunciando vantagens e inconvenientes relativamente a tecnologias alternativas. O armazenamento de hidrogénio sob a forma de amónia líquida explora o facto de o NH conter 17,6 % em massa de hidrogénio e poder ser mantido, sem congelação, como líquido a 33 °C ou, mais convenientemente, a temperatura ambiente com apenas 9 bar, condições muito menos exigentes do que as de H líquido. Esta densidade gravimétrica, combinada com a infraestrutura industrial já instalada para fertilizantes gasodutos dedicados, navios criogénicos, terminais portuários e milhares de quilómetros de redes de distribuição torna a amónia um vector logístico atractivo para transportar grandes quantidades de hidrogénio de regiões com excedente renovável para centros de consumo. A produção a partir de electrólise e processo HaberBosch verde apresenta rendimentos térmicos globais competitivos com a liquefacção do hidrogénio, mas o passo crítico é a etapa de cracking que reconverte NH em H puro: exige temperaturas de 500650 °C, catalisadores baseados em Ru ou Ni e consome cerca de 15 % da energia química contida na molécula, penalizando o balanço energético global face ao gás comprimido que pode ser usado directamente. Acresce a toxicidade do NH , que obriga a detecção rigorosa de fugas e a planos de emergência, constrangimentos inexistentes nos hidretos metálicos ou no gás comprimido. Mesmo assim, a amónia vence em densidade volumétrica ao H líquido, e no custo de transporte marítimo, argumentos que explicam o interesse crescente em cadeias solar-to-ammonia para exportação de hidrogénio verde, apesar do investimento adicional em reactores de cracking e purificação a jusante. Gás comprimido Semelhante a comprimir gás natural mas H2 tem uma densidade de armazenamento mais baixa As pressões elevadas de armazenamento aumentam os custos e as questões de segurança Atualmente, contentores mais leves já são usados nos carros - a combinação de fibras e resina usada nos compósitos dos cilindros são muito fortes e fazem com as fibras e resinas se mantenham sem danos. Superfícies de compósitos são menos resistentes do que as superfícies de metais e mais suscetíveis a dano físico e químico no entanto são menos suscetíveis a corrosão Liquidificação do H2 - O hidrogénio é arrefecido a temperaturas muito baixas (cerca de -253 °C) para se tornar líquido. O armazenamento líquido permite uma maior densidade energética (razão elevada de energia/massa), mas requer sistemas de isolamento complexos e consome energia para manter a baixa temperatura. Desvantagens: H2 não liquidifica até -253 ºC, 40% da energia pode ser perdida no processo de liquidificação (elevados custos) evapora muito rápido (pouca %/dia), H2 não pode ser armazenado em estado liquido indefinidamente, porque todos os tanques permitem que haja transferência de calor para o ambiente causando uma evaporação do H2 e aumentando a pressão do tanque Vantagens: Fácil de abastecer e de transportar em camiões (custos de transporte baixos) H2 liquido tem uma maior densidade energética Os sistemas de armazenamento para H2 liquidificado ultrapassou muitos problemas associados ao armazenamento de gás a elevadas pressões Crio comprimido Temperaturas criogénicas e elevadas pressões para manter o H2 armazenado eficientemente Criocomprimido H2 arrefecido para -253 ºC e comprimido para 350 bar para aumenta a densidade Vantagens: elevada densidade energética e elevado período de dormência Desvantagem: sistemas complexos de armazenamento, liquidificação que requer muita energia e elevados custos iniciais Hidretos de metal Alguns metais e ligas metálicas conseguem adsorver H2 (armazena lo nos microporos) Oferecem elevadas densidades energéticas H2 é adsorvido na grelha do equipamento através do arrefecimento e libertação do metal quando o calor é aplicado Consegue se produzir H2 sem produzir CO2, armazenar e fornecer a célula de PEMFC Processo: os metais reagem com a água ou aquecidos (depende de quais são) para produzir H2 -> H2 pode ser produzido (e armazenado) por uma reação catalítica de soluções de hidretos Durante carregamento (adsorção) os hidretos de metal formam um composto solido, no descarregamento (dessorção) o H2 armazenado é libertado novamente como gás Vantagem: Armazenar H2 num hidreto de metal é mais seguro do que como gás ou liquido. Cilindros comprimidos de gás conseguem armazenar H2 a elevadas pressões enquanto H2 liquido evapora passado um tempo e é necessário abrir para evitar que a pressão acumule, já os tanques de hidretos de metal conseguem armazenar gás a uma pressão baixa. Desvantagem importante: tem baixa massa de densidade energética. Mesmo os melhores metais de hidretos apenas contem 8% de H2 por massa e por isso tendem a ser bastante pesados e caros. Tanques para hidretos de metal estão disponíveis mas são pesados e caros Aplicações: H2 fuel cells, armazenamento de H
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3. [4,0 val] Elabore um texto sucinto descrevendo uma tecnologia de armazenamento de hidrogénio e enunciando vantagens e inconvenientes relativamente a tecnologias alternativas. O armazenamento de hidrogénio sob a forma de amónia líquida explora o facto de o NH conter 17,6 % em massa de hidrogénio e poder ser mantido, sem congelação, como líquido a 33 °C ou, mais convenientemente, a temperatura ambiente com apenas 9 bar, condições muito menos exigentes do que as de H líquido. Esta densidade gravimétrica, combinada com a infraestrutura industrial já instalada para fertilizantes gasodutos dedicados, navios criogénicos, terminais portuários e milhares de quilómetros de redes de distribuição torna a amónia um vector logístico atractivo para transportar grandes quantidades de hidrogénio de regiões com excedente renovável para centros de consumo. A produção a partir de electrólise e processo HaberBosch verde apresenta rendimentos térmicos globais competitivos com a liquefacção do hidrogénio, mas o passo crítico é a etapa de cracking que reconverte NH em H puro: exige temperaturas de 500650 °C, catalisadores baseados em Ru ou Ni e consome cerca de 15 % da energia química contida na molécula, penalizando o balanço energético global face ao gás comprimido que pode ser usado directamente. Acresce a toxicidade do NH , que obriga a detecção rigorosa de fugas e a planos de emergência, constrangimentos inexistentes nos hidretos metálicos ou no gás comprimido. Mesmo assim, a amónia vence em densidade volumétrica ao H líquido, e no custo de transporte marítimo, argumentos que explicam o interesse crescente em cadeias solar-to-ammonia para exportação de hidrogénio verde, apesar do investimento adicional em reactores de cracking e purificação a jusante. Gás comprimido Semelhante a comprimir gás natural mas H2 tem uma densidade de armazenamento mais baixa As pressões elevadas de armazenamento aumentam os custos e as questões de segurança Atualmente, contentores mais leves já são usados nos carros - a combinação de fibras e resina usada nos compósitos dos cilindros são muito fortes e fazem com as fibras e resinas se mantenham sem danos. Superfícies de compósitos são menos resistentes do que as superfícies de metais e mais suscetíveis a dano físico e químico no entanto são menos suscetíveis a corrosão Liquidificação do H2 - O hidrogénio é arrefecido a temperaturas muito baixas (cerca de -253 °C) para se tornar líquido. O armazenamento líquido permite uma maior densidade energética (razão elevada de energia/massa), mas requer sistemas de isolamento complexos e consome energia para manter a baixa temperatura. Desvantagens: H2 não liquidifica até -253 ºC, 40% da energia pode ser perdida no processo de liquidificação (elevados custos) evapora muito rápido (pouca %/dia), H2 não pode ser armazenado em estado liquido indefinidamente, porque todos os tanques permitem que haja transferência de calor para o ambiente causando uma evaporação do H2 e aumentando a pressão do tanque Vantagens: Fácil de abastecer e de transportar em camiões (custos de transporte baixos) H2 liquido tem uma maior densidade energética Os sistemas de armazenamento para H2 liquidificado ultrapassou muitos problemas associados ao armazenamento de gás a elevadas pressões Crio comprimido Temperaturas criogénicas e elevadas pressões para manter o H2 armazenado eficientemente Criocomprimido H2 arrefecido para -253 ºC e comprimido para 350 bar para aumenta a densidade Vantagens: elevada densidade energética e elevado período de dormência Desvantagem: sistemas complexos de armazenamento, liquidificação que requer muita energia e elevados custos iniciais Hidretos de metal Alguns metais e ligas metálicas conseguem adsorver H2 (armazena lo nos microporos) Oferecem elevadas densidades energéticas H2 é adsorvido na grelha do equipamento através do arrefecimento e libertação do metal quando o calor é aplicado Consegue se produzir H2 sem produzir CO2, armazenar e fornecer a célula de PEMFC Processo: os metais reagem com a água ou aquecidos (depende de quais são) para produzir H2 -> H2 pode ser produzido (e armazenado) por uma reação catalítica de soluções de hidretos Durante carregamento (adsorção) os hidretos de metal formam um composto solido, no descarregamento (dessorção) o H2 armazenado é libertado novamente como gás Vantagem: Armazenar H2 num hidreto de metal é mais seguro do que como gás ou liquido. Cilindros comprimidos de gás conseguem armazenar H2 a elevadas pressões enquanto H2 liquido evapora passado um tempo e é necessário abrir para evitar que a pressão acumule, já os tanques de hidretos de metal conseguem armazenar gás a uma pressão baixa. Desvantagem importante: tem baixa massa de densidade energética. Mesmo os melhores metais de hidretos apenas contem 8% de H2 por massa e por isso tendem a ser bastante pesados e caros. Tanques para hidretos de metal estão disponíveis mas são pesados e caros Aplicações: H2 fuel cells, armazenamento de H
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