Desafios tecnológicos para a indústria de hidrogénio verde

Porquê agora?

O hidrogénio é o elemento mais simples, formado por um próton e um elétron, e o mais abundante no Universo.

Avan Os Tecnol Gicos

Embora possa parecer algo muito novo, a verdade é que grande parte da tecnologia necessária para a produção de hidrogénio verde já existe há anos e os custos de produção estão a ser, significativamente, reduzidos.

O problema surge porque quase toda esta tecnologia deve ser adaptada às exigências do hidrogénio e dimensionada para produções industriais.

Desafios Tecnol Gicos

Se observarmos as suas principais caraterísticas físico-químicas, podemos perceber que estamos a falar de um gás muito especial.

Entre as suas caraterísticas pode-se destacar que é o único combustível que não produz CO2. A sua combinação com O2 simplesmente produz água.

Além disso, pode ser transportado e armazenado (como gás pressurizado ou líquido). E isso é precisamente o que o torna um vetor de energia.

Com tudo isso, cabe perguntar, porquê agora? Por que esse grande interesse na produção de hidrogénio verde?

A resposta a esta pergunta não é fácil porque são muitos os fatores que intervêm na sua resposta. Além disso, o uso do hidrogénio não é novidade: existe e está connosco há muitos anos (os primeiros protótipos são do início dos anos 90) e muitas empresas dedicaram anos e grandes investimentos na sua pesquisa. De qualquer forma, há 3 pontos que influenciaram significativamente o facto de vivermos atualmente o “boom do hidrogénio”.

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Não há dúvida de que a temperatura média global está a aumentar, e nos últimos anos de forma considerável e alarmante. Grande parte da causa é a emissão de

CO2 na atmosfera, principalmente devido à indústria e ao consumo de combustíveis fósseis.

O protocolo de Quioto de 2005 e a prorrogação dos prazos do Acordo de Paris de 2015 podem ser considerados como os pontos de partida para o referido boom do hidrogénio, visto que este é considerado uma das principais formas de reduzir as emissões de CO2

Investimentos

Em resultado do exposto está a ser promovida a participação de entidades públicas e privadas a todos os níveis, bem como os investimentos económicos necessários ao desenvolvimento das tecnologias necessárias e à execução de projetos, bem como a otimização de todo o valor ciclo. Para reduzir o CAPEX (deve-se ter em conta, como referência, que atualmente a produção de hidrogénio cinzento/azul tem um custo de 1,6 - 0,6 €/kg face a 7,0 ou 5,0 €/kg de hidrogénio verde).

Estamos numa altura em que podemos falar de mais de 200 projetos apresentados a nível mundial (cerca de 130 na Europa) em diferentes fases de desenvolvimento.

O hidrogénio tem uma densidade 6 a 10 vezes inferior à do gás natural (principalmente metano). Entre outras casos, os elementos finais devem ser adaptados;

• Possui uma alta densidade de energia em massa: 120 MJ/Kg (2 vezes a do gás natural);

• Possui uma baixa densidade de energia por volume: 10,8 MJ/Nm3 (1/3 da do gás natural).

Esses dois parâmetros significam que é necessário muito volume para produzir a mesma energia que o Gás Natural:

• Tem um ponto de ebulição muito baixo: -253 ºC. Isso causa um transporte complexo;

• Índice de Wobbe semelhante ao do gás natural (11,29 KWh/Nm3, ou seja, 5/6 do GN);

• Altamente inflamável, obrigando a ter em conta as áreas de risco de explosão e todos os seus regulamentos;

• É um vetor de energia renovável que não está num estado livre, tendo de ser “conseguido”.

São estas caraterísticas que fazem com que as tecnologias existentes tenham que ser adaptadas. A título de exemplo,