3 thoughts on “CTA (1955)

  1. Trabalhei como eng° pesquisador e de desenvolvimento no Depto PMR (Depto de Materiais, IPD), de 1969 a 1970. Muito boas recordacoes.
    Aqui foto dos colegas, eu estando na frente, à esquerda.
    “C:\Users\leonh\Documents\Informancoes para a FAB CTA ITA\Informacoes de Hans Geier para a FAB CTA IPD ITA\Informacoes de Hans Geier para a FAB CTA IPD ITA 1969 1970\Colegas do PMR de 1970.jpg”

  2. Identificação de novo processo de difusão iônica em sólidos metálicos – Uso de gás de hidrogênio (1969 – 1970) –
    Autor: Eng° Hans Joachim Geier (agora adicionado do nome Leonhardt), Eng° Metalúrgico (UFRGS), Eng° Nuclear (IME), Mestre em Ciências e PhD em Ciência dos Materiais (University of Florida).
    A única chance de desenvolver minha tese de mestrado em Ciência dos Materiais (MSc) no Instituto Tecnológico da Aeronáutica, ITA, em São José dos Campos, São Paulo, Brasil, foi em uma área científica até então desconhecida (não encontrada na literatura especializada na época), a da difusão iônica em sólidos metálicos. Lá, as teses tinham que ser 100 % originais, equiparado a uma tese de doutorado em outras instituições. O estudo foi-me sugerido pelo Prof. Dr. Julian H. Lauchner, da Southern Illinois University, no momento professor visitante do ITA.
    Como o meu orientador de tese passava a maior parte do tempo nos EUA, assumi grande parte dessa pesquisa, sozinho.
    Eliminar o único elétron da órbita atômica do hidrogenio
    Para que isso fosse possível, tinha que conseguir hidrogênio puro, em estado gasoso, e seco. E retirar seu único elétron de sua órbita atômica. Assim, esse átomo de hidrogênio passaria a ser um íon, por não ter nenhuma órbita de elétrons ao redor de seu núcleo. Ou seja, o átomo original de hidrogênio (que foi da molécula de hidrogênio) passou a ser próton, facilitando enormemente sua difusão pela parede do tubo. Mas como isso seria possível?
    Através de uma reação catalítica do hidrogênio na superfície desse tubo metálico, em sua superfície interna, a temperaturas altas.
    Para isso, usou-se um pequeno tubo metálico (de ARMCO, ferro praticamente puro), tendo uma das extremidades fechada, e a extremidade aberta receberia hidrogênio gasoso comprimido. (Ver figura em um anexo da tese, caso seja de interesse).
    Para que essa reação catalítica ocorresse, foi necessário montar sistemas e artefatos de pesquisa específicos, ou seja, montagem estanque de câmaras concêntricas de vidro (ampolas), colocando-se o tubo de ferro dentro da ampola interna, estanque.
    Era então necessário ter-se um “detetor” que pudesse confirmar a existência (pela primeira vez) dessa difusão iônica.
    Como isso foi conseguido?
    O volume interno da tubulação central recebia hidrogênio puro a aprox. 700° C, comprimido, e sua parte externa mantendo o vácuo, que por sua vez estava tudo dentro de uma ampola maior contendo nitrogênio, cobrindo as outras 2 ampolas. Desta maneira, o ferro de altíssima pureza (denominado de ARMCO), necessário para produzir as amostras de pesquisa, em forma de tubo, era onde eu injetava hidrogênio a aprox. 700° C, resultando de reação catalítica, onde o átomo de hidrogênio perdia o elétron que era capturado pelo ferro, assim como o necessário revestimento de uma mistura especial de cerâmicas denominada de ENAMEL, revestimento esse que foi usado como detetor de difusão de prótons (átomo de hidrogênio que perde por catálise em superfícies metálicas de ferro, o seu único elétron, resultando em um próton que existia somente enquanto ele se encontrava dentro do ferro em processo único de difusão indo para a parte da parede de ferro com menor concentração de prótons).
    Detetor
    Mas como poderia ser detectado uma eventual difusão iônica de prótons (hidrogênio sem sua única órbita de elétron), na superfície externa do tubo? Não havia nenhum detetor que pudesse ser usado nessa pesquisa.
    Como isso pôde ser detectado? Foi através do uso de uma cobertura cerâmica, chamada enamel. Foi ali que o próton recebeu de novo seu elétron, voltando a ser um átomo de hidrogênio.
    A cobertura de enamel não deixava que o hidrogênio a furasse. A concentração ali retida de hidrogênio ia assim aumentando sua concentração, ao ponto de formar nela bolhas de vidro, visíveis a olho nú. Para que não houvesse a suspeita de que essas bolhas pudessem ser causadas por água retida no enamel, ele era primeiramente moído e depois aquecido a uma temperatura que eliminasse qualquer eventual resíduo de água cristalina.
    Confesso que não tinha muita confiança de que minha tese fosse dar certo, por ter sido totalmente original (detecção de um novo tipo de difusão que até então não tínhamos encontrado em nenhuma menção na literatura especializada, mundialmente.
    Foi necessário fabricar um complexo sistema de câmaras internas isoladas entre si, tudo de vidro, (ver foto), para que fôsse iniciada a minha pesquisa. Agradeço aqui o chefe de laboratório para sistemas de vidros do CTA, que mostrou ser mestre nessas atividades.
    Meus trabalhos de tese experimental foram realizados no laboratório do Departamento de Materiais, do IPD, CTA. Como não tinha carro nem bicicleta, ia sempre a pé até lá, depois dos meus trabalhos normais como engenheiro, inclusive nos fins de semana. Ninguém mais estava presente durante meus testes. Ocorreram inicialmente 2 explosões pequenas na frente da minha face, pois injetava hidrogênio no meu sistema de testes, a 700° C. Caso tivesse sofrido ferimentos, ninguém estaria ao meu lado. Eu era o único em todo o Departamento. Uma loucura.
    Mas, consegui concluir o meu mestrado em Ciência dos Materiais (MSc), apresentando com sucesso minha tese de mestrado, intitulada Mobilidade Iônica em Sólidos Metálicos, em apenas um ano e meio.
    Foi necessário fabricar um complexo sistema de câmaras internas isoladas entre si, tudo de vidro, (ver foto), para que fôsse iniciada a minha pesquisa. Agradeço aqui o chefe de laboratório para sistemas de vidros do CTA, que mostrou ser mestre nessas atividades.
    Meus trabalhos de tese experimental foram realizados no laboratório do Departamento de Materiais, do IPD, CTA. Como não tinha carro nem bicicleta, ia sempre a pé até lá, depois dos meus trabalhos normais como engenheiro, inclusive nos fins de semana. Ninguém mais estava presente durante meus testes. Ocorreram inicialmente 2 explosões pequenas na frente da minha face, pois injetava hidrogênio no meu sistema de testes, a 700° C. Caso tivesse sofrido ferimentos, ninguém estaria ao meu lado. Eu era o único em todo o Departamento. Uma loucura.
    Mas, consegui concluir o meu mestrado em Ciência dos Materiais (MSc), apresentando com sucesso minha tese de mestrado, intitulada Mobilidade Iônica em Sólidos Metálicos, em apenas um ano e meio. Isso que, em paralelo aos meus experimentos, continuava trabalhando como engenheiro para o CTA (a média para um aluno em tempo integral conseguir mestrado no ITA, apenas sendo aluno, e tudo correndo bem com a tese, era de aproximadamente 3 anos).
    Aproveitei minha presença em uma feira internacional (Munique, 2016)) sobre a utilização de hidrogênio como possível combustível em veículos de todo tipo, e em geração de energia elétrica, para conversar com o então vice-presidente na Alemanha, da German Hydrogen and Fuel Cell Association (DWV), sobre minha tese de mestrado envolvendo difusão de hidrogênio (que foi confirmado experimentalmente pela parede metálica da minha amostra metálica, de H2 molecular para a forma de proton, e depois reconvertido em H2 molecular).
    Dei-lhe cópia do meu abstract, em inglês. Ele me disse que foi uma surpresa enorme saber que esse efeito existia: nunca tinha imaginado isso já ter sido pesquisado em 1969 – 1970, e muito menos no Brasil.
    Ele é autor de diversos livros especializados em assuntos relacionados ao hidrogênio.
    Quem sabe, num dos seus próximos livros ele colocará meu trabalho e o ITA como referências. Assim espero.
    Gesendet: Donnerstag, 13. Oktober 2016 um 18:29 Uhr
    Von: “Johannes Töpler”
    An: “Hans Leonhardt”
    Betreff: Re: Article about hydrogen safety (minha tese de mestrado no ITA)
    Dear Mr. Leonhardt, (meu nome antigo era Hans Joachim Geier)

    thanks for this interesting documentation. It’s especially interesting to me, because my investigation, as yours (hydrogen diffusion, agglomeration at lattice defects and embrittlement) initiated, later on, the invention of metal hydrides, which I could research for the use of hydrogen storage.
    Thanks very much!
    Best regards
    Johannes Töpler
    Dr. Johannes Toepler
    German Hydrogen and Fuel Cell Association (DWV)
    Vice-Chairman
    Pfarrstrasse 49 – D 37337 Aichwald
    Germany

  3. Muito boa para iniciar o conhecimento desta área importante do nosso país.
    Continuem a atualizar. Thanks.

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