Hidrogênio verde

descarbonização

O hidrogênio verde se tornou um dos pilares básicos do Fundo de Recuperação da UE. Alguns fundos serão o maior pacote de estímulo já financiado pelo orçamento da UE, com uma injeção econômica total de 1.8 trilhão de euros usados ​​para reconstruir a Europa após o COVID-19. A transição energética é um dos eixos desta recuperação, da qual 30% do orçamento é atribuído às alterações climáticas. É aqui que o hidrogênio verde começa a ganhar status, atraindo cada vez mais interesse e colocando-se no debate público como um dos pilares básicos da descarbonização econômica. Mas o que exatamente é hidrogênio verde?

Neste artigo vamos dizer o que é hidrogênio verde, quais são suas características e importância.

O que é hidrogênio verde

estudos de hidrogênio verde

O hidrogênio é o elemento químico mais abundante na terra, mas tem um problema: não está disponível gratuitamente no meio ambiente (por exemplo, em reservatórios), mas sempre se combina com outros elementos (por exemplo, na água, H2O ou metano, CH4). Por tantoPara ser usado em aplicações de energia, ele deve primeiro ser liberado, ou seja, separado do resto dos elementos.

Para realizar essa separação e obter hidrogênio livre, é necessário realizar alguns processos e neles é gasta energia. Isso define o hidrogênio como um portador de energia, em vez da energia primária ou combustível que muitas pessoas consideram. O hidrogênio verde é um portador de energia, não a principal fonte de energia. Em outras palavras, o hidrogênio é uma substância que pode armazenar energia, que pode então ser liberada de maneira controlada em outro lugar. Desta forma, pode ser comparável a baterias de lítio que armazenam eletricidade, em vez de combustíveis fósseis como o gás natural.

O potencial do hidrogênio para combater as mudanças climáticas está em sua capacidade de substituir os combustíveis fósseis em aplicações onde a descarbonização é mais complexa, como o transporte marítimo e aéreo ou determinados processos industriais. O que mais, tem grande potencial como um sistema de armazenamento de energia sazonal (longo prazo), que pode acumular energia por um longo tempo e, em seguida, utilizá-la sob demanda.

Origem e tipos de hidrogênio

hidrogênio verde

Como um gás incolor, a verdade é que, quando falamos sobre hidrogênio, geralmente usamos termos muito coloridos para expressá-lo. Muitos de vocês devem ter ouvido falar de hidrogênio verde, cinza, azul, etc. A cor atribuída ao hidrogênio nada mais é do que um rótulo que serve para classificá-lo de acordo com sua origem e a quantidade de dióxido de carbono liberado durante sua produção. Em outras palavras, uma maneira fácil de entender como é "limpo":

  • Hidrogênio marrom: É obtido por meio da gaseificação do carvão e durante o processo produtivo é liberado gás carbônico. Às vezes é chamado de hidrogênio preto.
  • Hidrogênio cinza: obtido da reforma do gás natural. Atualmente é a produção mais abundante e mais barata, embora o custo deva aumentar devido ao preço dos direitos de emissão de dióxido de carbono. A produção de 1 tonelada de cinzas H2 emitirá de 9 a 12 toneladas de CO2.
  • Hidrogênio azul: Também é produzido a partir da reforma do gás natural, a diferença é que parte ou a totalidade das emissões de CO2 são evitadas pelo sistema de captura de carbono. Mais tarde, esse dióxido de carbono pode ser usado para fazer combustíveis sintéticos, por exemplo.
  • Hidrogênio verde: É obtido pela eletrólise da água a partir da eletricidade de fontes renováveis. É o mais caro, mas à medida que o custo da energia renovável e dos eletrolisadores diminui, seu preço deve diminuir gradualmente. Outro tipo de hidrogênio verde é produzido a partir do biogás, utilizando resíduos pecuários, agrícolas e / ou municipais.

Na verdade, o processo de produção do hidrogênio verde não é nada complicado: a eletrólise simplesmente usa a corrente elétrica para quebrar a água (H2O) em oxigênio (O2) e hidrogênio (H2). O verdadeiro desafio é ser competitivo, o que requer muita eletricidade renovável barata (que é mais ou menos fixa) e tecnologia de célula de eletrólise eficiente e escalável.

Usos do hidrogênio verde

energia renovável

Em teoria, uma das maneiras mais eficazes de descarbonizar a economia é tentar eletrificar todo o sistema de energia. No entanto, por enquanto, as tecnologias de bateria e elétrica não são viáveis, dependendo da aplicação. Em muitos deles, hidrogênio verde pode substituir os combustíveis fósseis, embora nem todos sejam tão maduros ou simples:

Em vez disso, use hidrogênio marrom e cinza. O primeiro passo deve ser substituir todo o hidrogênio fóssil usado atualmente na indústria, usar tecnologias desenvolvidas e reduzir custos. O desafio não é pequeno: a demanda global de hidrogênio para a produção de eletricidade consumirá 3.600 TWh, mais do que a geração anual total de eletricidade da UE. Estes são os principais usos do hidrogênio verde:

  • Industria pesada. Grandes consumidores de aço, cimento, empresas químicas e outros combustíveis fósseis não são facilmente acessíveis ou diretamente viáveis.
  • Armazenamento de energia. Esta é, sem dúvida, uma das aplicações mais promissoras do hidrogênio: como sistema de armazenamento sazonal de energia. Com a crescente popularidade das energias renováveis, descobriremos que o custo da eletricidade é muito barato, e haverá até superávit porque não há lugar para consumi-la. É aqui que entrará em ação o hidrogênio, que pode ser produzido de forma barata e então usado sob demanda para qualquer aplicação, seja geração de energia ou qualquer outra aplicação.
  • Transporte O transporte é, sem dúvida, outra das aplicações mais promissoras do hidrogênio. No transporte leve de hoje, as baterias estão ganhando a competição, mas alguns fabricantes (especialmente o Japão) continuam a desenvolver seus modelos de células de combustível e os resultados são cada vez mais promissores.
  • Aquecimento. O aquecimento doméstico e industrial é um sector que nem sempre pode ser electrificado (nem sempre as bombas de calor são uma opção) e o hidrogénio pode ser uma solução parcial. Além disso, a infraestrutura existente (como redes de gás natural) pode ser usada para aumentar a demanda. Na verdade, misturar até 20% em volume de hidrogênio em uma rede de gás natural existente requer modificações mínimas na rede ou nos aparelhos do usuário final.

Espero que com essas informações você possa aprender mais sobre o hidrogênio verde e suas aplicações.


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