
Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado
Centro: CAMPUS Blumenau
Departamento: Campus BLN - Engenharia de Controle, Automação e Computação/CAC
Dimensão Institucional: Pesquisa
Dimensão ODS: Ambiental
Tipo do Documento: Projeto de Pesquisa
Título: DESENVOLVIMENTO DE BATERIAS DE GRAFENO COM CAPACIDADE DE SUPORTAR CARGAS MECÂNICAS PARA USÁ-LAS COMO COMPONENTE ESTRUTURAL EM VEÍCULOS ELÉTRICOS: “BATERIAS ESTRUTURAIS”
Coordenador
- ALEX FABIANO BUENO
Participante
- ADRIANO PÉRES (D)
- ALEX FABIANO BUENO (D)
- ANDRE ANTONIO
- FERNANDO LUIS PEIXOTO (D)
- HENRIQUE FRIGGI IVANOVICH
- JOAO MARCELO TAMBALO PAPARELLI
- LAURA EMILIANA DELGADO NOGUERA
- MARYAH ELISA MORASTONI HAERTEL (Di)
- THOMAS ADRIAAN TOPFSTEDT
Conteúdo
A crescente conversão de praticamente todas as ...a crescente conversão de praticamente todas as maiores fabricantes de automóveis para powertrains elétricos e a adesão crescente de prazos de validade para circulação de carros à gasolina e diesel por alguns países teve por resultado o estímulo para desenvolver baterias e sistemas capazes de suprir os motores elétricos por cada vez mais quilômetros.
este estímulo tem origem na economia que um veículo elétrico (ve) pode proporcionar. algumas pesquisas apontam que as reservas de petróleo crescem menos que a demanda para os próximos anos e pode pressionar os preços de seus derivados, como a gasolina. por outro lado, o custo do quilowatt hora dos íons de lítio caiu de us$ 1000,00 em 2010 para us$ 273,00 em 2016. somado a isso, algumas fontes de energia elétrica podem fornecer energia a preços mais baixos que o litro de gasolina equivalente, produzindo um veículo que economiza energia e dinheiro em longo prazo. e ainda, se a energia que o recarrega vier de uma fonte renovável, como energia solar, então se tem também um veículo sustentável. o que soa agradável e são as principais propagandas dos fabricantes [1].
as inovações no uso dos íons de lítio permitiram baterias com maior capacidade, possibilitam mais funções em um sistema e também agora são recarregadas 500 ou até mil vezes sem perder eficiência. em 2010, uma mercedes b 200 elétrica percorria 160 quilômetros com uma carga completa, hoje o tesla p100d percorre 507 quilômetros com uma carga, o que se aproxima da autonomia de um carro à gasolina [1].
apesar das vantagens das baterias de lítio que possibilitaram os veículos elétricos (evs) voltarem a para a serem viáveis, o principal alvo de pesquisas e desenvolvimentos em evs continua sendo a bateria, já que ela ainda apresenta problemas como seu peso, preço e seu risco em colisões, pois a solução eletrolítica é volátil e tem grandes chances de se incendiar em acidentes. o preço e o peso são os fatores que dificultam a dispersão de veículos elétricos em países como o brasil, aonde o preço do veículo e suas posteriores manutenções pesam muito na decisão de compra [2].
pensando nisso, as baterias de grafeno, mais leves, com maior vida útil e com risco de incêndio bem menor já vem sendo testadas como a potencial substituta das tradicionais baterias de lítio. o grafeno possui propriedades importantes como alta condutibilidade, transparência, flexibilidade, leveza e resistência mecânica [2], com esses atributos é possível potencializar ainda mais as vantagens de uma bateria de grafeno com uma solução de engenharia capaz de integrar essa bateria à estrutura do veículo. [3]
o uso de outros componentes, como motores, com funções estruturais já foram usados, mas somente com o grafeno podemos concretizar uma bateria estrutural capaz de substituir partes do chassi, assim ganhando mais capacidade da bateria e sendo até 20 % mais leve.
objetivos
• objetivo geral
o projeto tem o objetivo principal de compreender e desenvolver baterias que consigam aproveitar as características do grafeno para serem capazes de acrescentar ainda mais eficiência aos veículos elétricos, tendo como foco atacar os problemas ainda associados a bateria de lítio tradicional, como o seu custo, peso e segurança. a aptidão cada vez maior das grandes fabricantes por soluções que ponham seus produtos à frente no mercado de automóveis nos mostra a importância que a pesquisa e desenvolvimento têm neste componente, e que apenas baterias de grafeno, por si só, podem não ser suficientes para inserir de vez os veículos elétricos no mercado brasileiro, que é necessária uma solução de engenharia capaz de integrar baterias ao veículo de um modo a potencializar sua economia e suas vantagens em relação ao um powertrain à combustão.
• objetivos específicos
como objetivos específicos têm-se:
1) trabalhar um método capaz de obter grafeno de forma barata e viável para baixar o custo teórico do produto final;
2) desenvolver um método de aplicação do grafeno em células de bateria, substituindo o lítio, e construir um corpo com revestimento que seja capaz de aguentar cargas mecânicas similares à um chassi convencional de um veículo sem comprometer o funcionamento da bateria.
3) desenhar formato de batera similar ao chassi (ou longarinas; assoalho; teto; capô; entre outros) para a incorporação desse componente ao veículo com sua função estrutural ativa.
Índice de Shannon: 2.68096
Índice de Gini: 0.689577
ODS 1 | ODS 2 | ODS 3 | ODS 4 | ODS 5 | ODS 6 | ODS 7 | ODS 8 | ODS 9 | ODS 10 | ODS 11 | ODS 12 | ODS 13 | ODS 14 | ODS 15 | ODS 16 |
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1,39% | 3,23% | 2,16% | 1,69% | 1,66% | 2,58% | 53,85% | 2,65% | 6,32% | 1,50% | 9,02% | 4,78% | 2,96% | 2,50% | 1,87% | 1,84% |
ODS Predominates


1,39%

3,23%

2,16%

1,69%

1,66%

2,58%

53,85%

2,65%

6,32%

1,50%

9,02%

4,78%

2,96%

2,50%

1,87%

1,84%