Fraunhofer IFAM conclui desenvolvimento tecnológico de tanque grande de LH₂ em CFRP no projeto HYTANK
2026-06-18 11:17
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De acordo com pt.wedoany.com-O Instituto Fraunhofer de Tecnologia de Fabricação e Materiais Avançados IFAM (Bremen, Alemanha) concluiu o projeto HYTANK, desenvolvendo um conjunto de tecnologias de fabricação e conexão para grandes tanques de hidrogênio líquido (LH₂) em plástico reforçado com fibra de carbono (CFRP) de parede dupla. Os resultados da pesquisa foram apresentados na Feira Aeroespacial de Berlim de 2026 (ILA 2026), com potencial aplicação na aviação de emissão zero.

O projeto, intitulado "Desenvolvimento de processos de revestimento, conexão e montagem para fabricação de tanques de LH₂ em CFRP para voos de emissão zero", foi financiado pelo Ministério Federal de Economia e Energia da Alemanha no âmbito do programa LuFo VI-3, liderado pela Airbus Operations GmbH (Hamburgo, Alemanha), com parceiros incluindo Broetje-Automation GmbH (Rastede), Centro Aeroespacial Alemão (DLR, Colônia), Instituto de Pesquisa de Fibras de Bremen (Bremen), FFT Produktionssysteme GmbH & Co. KG (Fulda), Associação Fraunhofer de Promoção da Pesquisa Aplicada e a Universidade Técnica de Dresden.

Segundo o Fraunhofer IFAM, o hidrogênio líquido é um propelente candidato para futuras aeronaves comerciais, mas suas condições de armazenamento são rigorosas: os tanques devem manter integridade estrutural e vedação adequada a -253°C, suportando cargas mecânicas e térmicas. O material CFRP oferece vantagens de peso, mas as baixas temperaturas, ciclos de pressão e o uso de materiais dissimilares exigem soluções de design e processo personalizadas. O consórcio HYTANK abordou esses requisitos por meio de três linhas de pesquisa paralelas: pré-tratamento de superfície, desenvolvimento de revestimentos de barreira e montagem automatizada.

No pré-tratamento de superfície, a adesão confiável em superfícies de CFRP é dificultada por resíduos de agentes desmoldantes do processo de fabricação. O projeto avaliou quatro métodos: jateamento a vácuo, tratamento por plasma à pressão atmosférica, irradiação ultravioleta a vácuo e tratamento a laser, dos quais três se mostraram basicamente aplicáveis. A escolha do melhor método depende da geometria da peça, do tipo de material CFRP e do tipo e quantidade de agente desmoldante. Processos a seco sem contato apresentaram vantagens específicas: o tratamento por plasma à pressão atmosférica melhora a molhabilidade e adesão sem impor estresse térmico ou mecânico significativo ao substrato; a irradiação ultravioleta a vácuo ativa a superfície por inserção de grupos funcionais polares; o tratamento a laser permite limpeza e ativação precisas da superfície.

Em relação aos revestimentos de barreira, o Fraunhofer IFAM desenvolveu sistemas de revestimento à base de ligantes poliméricos contendo pigmentos de barreira, visando reduzir a permeabilidade a gases da estrutura do tanque polimérico, limitando a difusão de hidrogênio para fora e impedindo a entrada de oxigênio e umidade. O revestimento adota uma estrutura em camadas para prolongar o caminho de difusão das moléculas de gás, reduzindo assim a permeabilidade. A equipe do projeto avaliou seu desempenho por meio de medições de permeabilidade, testes de ciclagem criogênica e microscopia eletrônica de varredura, relatando que o revestimento pode ser aplicado em geometrias complexas usando processos de pulverização maduros, com potencial de transferência para produção industrial.

Sistema de montagem automatizada.

Na montagem automatizada, o Fraunhofer IFAM desenvolveu um método de fabricação para tanques de parede dupla com cerca de 6 metros de comprimento, incluindo cascos interno e externo, estrutura interna integrada e camada de isolamento térmico. O projeto optou por um sistema de montagem modular em eixo linear, permitindo operações paralelas de manuseio e conexão. A equipe construiu uma plataforma de validação com sistema de montagem de movimento linear e realizou certificação metrológica para estudar variáveis-chave como comportamento do adesivo estrutural, proporção de sobreposição e folga, e compressão dos conectores. Foi desenvolvido um atuador final guiado por robô com rodas-guia e mecanismo de mola, capaz de manter distância constante do bico em superfícies de conexão curvas durante o processo automático de aplicação de adesivo. Após a aplicação, os conectores são posicionados e conectados automaticamente por meio de um sistema de trilhos, utilizando almofadas de aquecimento para acelerar a cura. O relatório do projeto indica que os processos automatizados de usinagem, posicionamento e colagem de grandes estruturas de tanques de LH₂ em CFRP são basicamente viáveis, mas a implementação industrial ainda requer desenvolvimento adicional de estratégias de gerenciamento de tolerância, ajuste reprodutível de folgas e métodos de aplicação de adesivo confiáveis em processo. As tecnologias desenvolvidas no projeto HYTANK, além da aviação, podem ser aplicadas em áreas como navios e infraestrutura de hidrogênio.

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