Desde que o primeiro motor de combustão foi movido a hidrogênio há 200 anos, a tecnologia do hidrogênio chamou a atenção de pessoas em todo o mundo. O objetivo da tecnologia do hidrogênio é criar e usar o hidrogênio como uma fonte limpa e renovável de energia que pode ser usada para abastecer carros, residências e uma variedade de outros propósitos comerciais.
O hidrogênio é único em sua capacidade de ser um combustível leve e denso em energia, sem emissões diretas de poluentes como gases de efeito estufa. É significativo porque espera-se que torne o mundo menos dependente de combustíveis fósseis e, ao mesmo tempo, reduza as emissões de gases de efeito estufa.
Em um futuro próximo, o hidrogênio provavelmente será produzido a partir de uma variedade de fontes de energia, armazenado, movido para onde for necessário e depois transformado de forma limpa em calor e eletricidade, tornando-se a principal fonte de energia do mundo.
Conteúdo
O estado atual da tecnologia de energia de hidrogênio
Desenvolvimentos tecnológicos recentes em energia de hidrogênio
O futuro da tecnologia de energia de hidrogênio
Energia do hidrogênio: potencial e desafios
O estado atual da tecnologia de energia de hidrogênio
O hidrogênio é um transportador de energia versátil que pode ser usado para reduzir as emissões de carbono em diversas áreas, como transporte, produtos químicos, metais, edifícios e geração de energia. Anteriormente, acreditava-se que esses setores eram difíceis em termos de redução de emissões.
A Agência Internacional de Energia (IEA) diz que o hidrogênio é usado principalmente nas indústrias química e petroquímica. Por exemplo, é usado para refinar petróleo e produzir amônia e metanol. Também é usado para processamento de metais e produção de alimentos. Outro IEA Denunciar afirma que o hidrogênio também é usado como combustível na exploração espacial e como eliminador de oxigênio no tratamento térmico de metais.
Aqui estão mais alguns casos de uso de aplicação de energia de hidrogênio que estão atualmente em produção em massa ou estão fazendo progressos ou avanços significativos.
- Logística do armazém: Células a combustível de hidrogênio pode abastecer caminhões limpos, empilhadeiras, porta-paletes e outros veículos internos de fábrica que requerem reabastecimento rápido e longos períodos de operação.
- Cadeia de fornecimento global: A energia do hidrogênio pode dar aos caminhões de longa distância e aos veículos de entrega local o alcance e a potência de que precisam, ao mesmo tempo em que reduz as emissões de carbono e a poluição sonora.
- Produção de vidro: O hidrogênio é usado para derreter matérias-primas como areia de sílica em altas temperaturas, substituindo o gás natural e reduzindo as emissões de CO2.
- Produção de eletrônicos: O hidrogênio é usado como um “gás de arraste” para colocar finas camadas de materiais em pastilhas de silício, permitindo a fabricação de células solares e microchips.
Eletrolisadores são dispositivos que usam eletricidade para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Esses dispositivos podem fornecer maior flexibilidade do lado do mercado, pois podem produzir hidrogênio quando há disponibilidade excessiva de eletricidade renovável e usar hidrogênio para gerar eletricidade quando há escassez de eletricidade renovável. Os eletrolisadores também podem produzir oxigênio como subproduto. Pode ser utilizado para diversas aplicações industriais ou comercializado no mercado.
Ao contrário de outros fontes de energia renováveis, o hidrogênio pode ser produzido a partir de muitos combustíveis diferentes e é fácil de transportar em diferentes formas. Ele pode então ser transformado em eletricidade. Mas o hidrogênio atualmente é produzido principalmente a partir de combustíveis fósseis. Portanto, as emissões de CO2 das aplicações atuais de energia de hidrogênio conta para mais de 900 toneladas métricas por ano.
O hidrogênio é uma fonte de energia limpa se for produzido a partir de fontes de baixo carbono, como energia renovável, energia nuclear ou combustíveis fósseis com captura e armazenamento de carbono (CCS). A única maneira de reduzir as emissões de carbono é mudar para métodos de produção de hidrogênio mais limpos.
Hoje, investimentos em tecnologia de hidrogênio e governo ajuda Estao subindo. Mais de 30 países têm roteiros de hidrogênio e 228 projetos de hidrogênio em grande escala foram anunciados em toda a cadeia de valor, totalizando mais de US$ 300 bilhões em gastos até 2030.
Desenvolvimentos tecnológicos recentes em energia de hidrogênio
Vários avanços e inovações recentes estão associados à tecnologia de energia de hidrogênio. Os proeminentes incluem:
- O Departamento de Energia dos EUA (DOE) está focado no desenvolvimento de tecnologias que possam produzir hidrogênio a US$ 2 por quilo até 2025 e a US$ 1 por quilo até 2030 por meio de carbono líquido zero vias.
- Pesquisadores da Escola de Engenharia Schulich da Universidade de Calgary desenvolveram um novo tipo de célula de combustível que pode usar diretamente o metano ou outros combustíveis de hidrocarbonetos para gerar eletricidade com alta eficiência e baixo custo. Esta tecnologia inovadora de energia de hidrogênio elimina a necessidade de processos de reforma caros e complexos.
- O hidrogênio verde revolução está acelerando graças a novas tecnologias como eletrólise, células de combustível, armazenamento de hidrogênio e mistura de hidrogênio. O hidrogênio verde é o hidrogênio produzido a partir de fontes de energia renováveis, como a eólica e a solar.
- A Universidade de Waterloo tem desenvolvido um novo tipo de célula de combustível que pode durar dez vezes mais do que as existentes. A célula de combustível usa uma fina camada de platina e carbono para reduzir a degradação e aumentar a durabilidade. Essa inovação tem o potencial de reduzir o custo dos veículos com célula de combustível de hidrogênio (FCVs) e torná-los mais competitivos com os veículos tradicionais.
O futuro da tecnologia de energia de hidrogênio
O impulso da tecnologia de energia de hidrogênio como a fonte de energia mais confiável no futuro não pode ser interrompido. Pode desempenhar um papel fundamental na energia limpa transições, fornecendo uma fonte de energia flexível e de baixo carbono para vários setores.
A tecnologia de energia de hidrogênio pode possibilitar a produção e o uso de eletricidade de fontes renováveis em grande escala, ao mesmo tempo em que reduz as emissões de carbono. Mas aumentar a produção, infraestrutura, comércio e uso de hidrogênio traz alguns desafios.
Energia do hidrogênio: potencial e desafios
O alto custo dos avanços tecnológicos para produção, transporte, armazenamento e uso de hidrogênio é um dos desafios da tecnologia de energia de hidrogênio. Outro desafio é atrair mais investimentos para projetos de hidrogênio e melhorar a coordenação entre os diferentes atores nas cadeias de valor do hidrogênio.
Esses problemas podem ser resolvidos melhorando a pesquisa e o desenvolvimento, reduzindo o custo de capital e tornando o hidrogênio mais valioso. Devemos também desenvolver políticas e regulamentos de apoio, bem como incentivar a colaboração e a comunicação entre vários atores.
Ao superar esses desafios, a tecnologia de energia de hidrogênio pode desempenhar um papel fundamental nas transições de energia limpa e contribuir para as metas climáticas globais, levando a uma “Economia do Hidrogênio”.
