Hidrogénio, o combustível do futuro energético limpo e seguro

Agência Internacional de Energia afirma que o hidrogénio é a chave para o futuro energético limpo e seguro. O mundo está perante uma importante oportunidade para aproveitar o grande potencial do hidrogénio para se tornar numa grande parte fundamental de um futuro energético mais sustentável e seguro, defendeu a Agência Internacional de Energia num relatório recente.

Photo EuroNwes

Toyota quer transformar ar em combustivel

Fatih Birol, diretor executivo da AIE e Hiroshige Seko, ministro da Economia, Comércio e Industria do Japão, deram a conhecer o relatório “O futuro do hidrogénio: aproveitar as oportunidades de hoje”, sendo que atualmente o hidrogénio limpo tem um forte apoio dos governos e das empresas de todo o mundo, estando vários projetos em rápida expansão.

O hidrogénio pode ajudar a enfrentar vários desafios energéticos:

Ajudar a armazenar a produção variável de fontes renováveis como a solar fotovoltaica e a eólica, satisfazendo as necessidades de procura.

Oferece outras formas de acabar com os combustíveis fosseis em vários setores, como o transporte a longas distâncias, produtos químicos, o ferro e o aço, onde dificilmente se conseguem reduzir as emissões de CO2.

Melhorar a qualidade do ar e fortalecer a segurança energética.

 Mas como produzir o hidrogénio?

São vários os combustíveis através dos quais se pode produzir hidrogénio, como energias renováveis, energia nuclear, gás natural, carvão e petróleo.

Este pode ser transportado na forma de gás, através de gasodutos, ou liquefeito em navios, tal como o gás natural liquido.

Pode ainda ser transformado em eletricidade e metano para alimentar a indústria e rações, combustível para carros, camiões, barcos e aviões.

Este desenvolvimento e aposta no hidrogénio deve-se a um impulso sem precedentes, especialmente dos governos que importam e exportam energia, bem como pela indústria das energias renováveis, serviços públicos de eletricidade e gás, fabricantes de automóveis, empresas petrolíferas, principais empresas de tecnologia e grandes cidades.

O mundo não deve perder esta oportunidade de integrar o hidrogénio como parte fundamental do nosso futuro energético limpo e seguro!

Como aproveitar este impulso?

São 7 as recomendações da Agência Internacional da Energia para ajudar os governos, empresas e outros interessados em expandir os seus projetos de hidrogénio por todo o mundo. Essas recomendações incluem 4 áreas onde as ações de hoje podem ajudar a delinear as bases para o crescimento de uma indústria global de hidrogénio limpo nos próximos anos:

Fazer dos portos industriais centros nevrálgicos para ampliar o uso de hidrogénio limpo

Aproveitar as infraestruturas existentes, como as tubagens de gás natural

Expandir o uso de hidrogénio no transporte, nomeadamente automóveis, camiões, autocarros que fazem sempre as mesmas rotas chave

Lançar rotas marítimas internacionais para comercializar hidrogénio.

O futuro dos automóveis não será elétrico mas sim a hidrogénio

 Desafios do hidrogénio

O relatório indica ainda que o hidrogénio enfrenta grandes desafios.

A produção de hidrogénio a partir de energia com baixo teor de CO2 é cara, e o desenvolvimento das infraestruturas de hidrogénio é lenta, o que atrasa a sua adoção global. Sendo que há também limitações regulamentares que limitam esse desenvolvimento da industria do hidrogénio limpo.

Atualmente, o hidrogénio já é usado a uma escala industrial, mas é fornecido praticamente todo com recurso a gás natural e carvão. A sua produção, principalmente por indústrias químicas e refinarias, é responsável pela libertação para a atmosfera de 830 milhões de toneladas de CO2 por ano. Sendo esse valor equivalente às emissões anuais de carbono do Reino Unido e Indonésia juntos.

Produzir hidrogénio mais limpo é um grande desafio, mas também uma grande oportunidade. Uma das abordagens passa por capturar e armazenar ou usar o CO2 libertado da produção de hidrogénio a partir dos combustíveis fosseis. Atualmente há várias fábricas que se dedicam a este processo, e há mais em desenvolvimento, mas para um impacto significativo, há que aumentar o número dessas fábricas exponencialmente!

Outra abordagem passa pelas indústrias assegurarem um maior fornecimento de hidrogénio a partir de eletricidade limpa. Nas últimas duas décadas, tiveram início mais de 200 projetos para converter a eletricidade e água em hidrogénio para reduzir as emissões de CO2 para a atmosfera, provenientes do transporte, uso de gás natural e dos setores industriais, ou para apoiar a integração das energias renováveis no sistema energético.

Outro desafio importante é aumentar o uso de hidrogénio limpo em outros setores, como automóveis, camiões, edifícios de aço e aquecimento. Atualmente há já quase 11200 automóveis movidos a hidrogénio por todo o mundo. Os Governos pretendem aumentar este número para 2,5 milhões até 2030. Para isso os responsáveis políticos devem garantir que haja condições no mercado bem-adaptadas para alcançar esses objetivos tão ambiciosos.

Os recentes êxitos da energia solar fotovoltaica, energia eólica, baterias e veículos elétricos, são prova dada de como as politicas e inovações tecnologias tem poder de construir indústrias globais de energia limpa!

Hidrogénio, vantagens e desvantagens

Espanha aposta no hidrogenio como combustivel para automoveis

Como o hidrogenio modificou estas ilhas escocesas

Fonte//PortalEnergia

Japão e Austrália fazem acordo para exportação de hidrogénio

O Japão e a Austrália deram seus primeiros passos para criar uma nova indústria de exportação que converterá o combustível mais poluente do mundo, o carvão, no mais limpo, o hidrogênio, e o enviará na forma líquida da Austrália para o Japão.

A experiencia de US $ 350 milhões vai utilizar uma gigantesca reserva de carvão de baixo teor em Victoria, que foi durante décadas a principal fonte de eletricidade do estado do sul, até que a maioria das centrais foram fechadas devido à poluição que causavam.

Camião Toyota movido a hidrogénio Photo Automonitor

Grande avanço na produção de hidrogênio "verde"

O processo de transformação de carvão para hidrogênio tem os seus pontos negativos, porque exige a extração de carvão e a separação de dióxido de carbono produzido e que passa a ser um subproduto.

Mas se funcionar, pode ser o começo de uma grande indústria nova que substituirá parte do carvão que a Austrália exporta atualmente com hidrogênio, um combustível que ganha terreno como fonte de energia para veículos e para a indústria.

Um consórcio de empresas japonesas, liderado pela Kawasaki Heavy Industries e incluindo Marubeni, Iwatani e J-Power, tem sido fundamental, com a ajuda do governo japonês, na criação da Hydrogen Energy Supply Chain..

O governo australiano e o governo estadual de Victoria também assinaram um processo que começará com a produção de hidrogênio numa antiga mina no Latrobe Valley, rica em carvão, pressurizando o hidrogénio, para reduzir seu volume e transporta-lo em de camiões para um porto, onde passará para uma instalação, onde será refrigerado a -253 graus Celsius e, de seguida, enviado para o Japão.

As primeiras exportações de hidrogênio australiano para o Japão devem acontecer no segundo semestre do próximo ano, um pouco antes dos Jogos Olímpicos de Tóquio.

Há muito conhecido como combustível limpo, o único subproduto do hidrogênio quando queimado é a água, mas a energia gerada pelo hidrogênio é muito menor que a de outros combustíveis, tornando-o menos atraente do que o petróleo ou gás natural, que também pode ser usado para produzir hidrogénio.

O número de projetos de produção de hidrogênio cerce em todo o mundo à medida que a busca por um combustível mais limpo se acelera. Também estão a ser instaladas uma série de estações experimentais de reabastecimento de hidrogênio, embora a procura ainda seja reduzida.

A fabrica australiana transformadora de carvão em hidrogênio começa com a produção de gás sintético gerado pela queima de carvão sob alta pressão, convertendo o monóxido de carbono gerado em dióxido de carbono em vapor e separando o hidrogênio.

Para cada 160 toneladas de carvão consumido, são produzidas três toneladas de hidrogênio juntamente com 100 toneladas de dióxido de carbono. O ministro de Recursos da Austrália, Matt Canavan, disse que o projeto pode ser um passo importante na criação de uma nova indústria que pode valer US $ 2 mil milhões por ano se  for bem-sucedido.

Photo Portal energia

Grande avanço na produção de hidrogênio "verde"

Internacionalmente, a indústria de hidrogênio está prevista para se tornar uma indústria de US $ 2 triliões até 2020, de acordo com um grupo de lobby da indústria, o Conselho de Hidrogênio.

Os fabricantes de carros estão particularmente interessados ​​em ver o desenvolvimento do hidrogênio como combustível, sendo já considerável a evolução das células de combustível de hidrogênio que se combinam com o oxigênio para produzir um combustível que impulsiona o motor de um carro elétrico.

O que é diferente no projeto australiano de carvão para hidrogênio é que ele tem o potencial de resolver um dos problemas mais complicados da Austrália, como o de reduzir a dependencia dos combustíveis fósseis mais poluentes, ao mesmo tempo em que cria uma nova indústria de exportação que atende a uma procura crescente no Japão, densamente povoado, e onde vigoram as leis rigorosas de controlo de poluição.

Grande avanço na produção de hidrogênio "verde"

KLM financia o desenvolvimento do avião futurista “Flying V”

Os carros vão mudar mais na próxima década do que no ultimo século

Fonte//Forbes

É limpo, poderoso e disponível, mas estamos prontos para o uso do hidrogênio?

Enquanto o mundo responde aos desafios das mudanças climáticas, os sistemas de energia estão evoluindo rapidamente. Nos últimos 10 anos, assistimos ao aumento (e redução drástica de custos) de energias renováveis, como a eólica e a solar, na medida em que já não são consideradas energias alternativas, tornando-se fontes de energia tradicionais. Agora, qual será o “próximo grande passo” enquanto o mundo muda para um futuro com menos carbono?

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Grande avanço na produção de hidrogênio "verde"

Até agora, as indicações apontam para energia de hidrogênio.

A combustão de hidrogênio com oxigênio produz a água como seu único subproduto, um resultado melhor do que os combustíveis fósseis, como carvão ou gás natural, que produzem dióxido de carbono (CO2) e outros poluentes, como dióxido de enxofre e óxido de nitrogênio. O hidrogênio pode ser usado diretamente como combustível na produção de energia e outras aplicações de calor, e pode ser misturado com gás natural. Em particular, o hidrogênio usado com células de combustível (um dispositivo que converte energia potencial química em energia elétrica) é mais promissor para aplicações de transporte pesado (como camiões, comboios e navios) e aplicações industriais que requerem eletricidade e calor.

O Hydrogen Council , uma iniciativa global das principais empresas de energia, transporte e indústria, prevê que até 2050 o hidrogênio possa movimentar mais de 400 milhões de carros de passageiros em todo o mundo e até 20 milhões de camiões e cinco milhões de autocarros. A empresa espera que as tecnologias de hidrogênio forneçam 18% das necessidades totais de energia do mundo na época, com as vendas anuais geradas pelo mercado de células a combustível de hidrogênio chegando a US $ 2,5 triliões e criando 30 milhões de empregos. A "economia do hidrogênio" mais ampla poderia ser muito maior.

No entanto, antes que isso aconteça, as indústrias de energia precisam responder a uma questão crucial: de onde virá todo esse hidrogênio?

Atualmente, mais de 95% do hidrogênio do mundo é produzido a partir de combustíveis fósseis, como o gás natural, por meio do processo de reforma do metano a vapor. Infelizmente, trata-se de um processo que resulta muito carbono, com emissões de sete quilos de CO2, em média, quando se produz 1 kg de hidrogênio. O processo de reforma do metano a vapor pode ser acoplado à tecnologia de captura e armazenamento de carbono para reduzir as emissões de CO2, mas o custo de produção de captura e armazenamento de hidrogênio é cerca de 45% maior. E o custo de evasão de CO2 também é alto, em cerca de € 70 por tonelada. Isso não é financeiramente viável e exigiria avanços tecnológicos na captura e armazenamento de carbono para se tornar uma solução sustentável.

Como alternativa, o hidrogênio também pode ser produzido por eletrólise, que usa eletricidade para dividir a água em hidrogênio e oxigênio, usando energia renovável sem carbono e baixo custo. O hidrogênio produzido a partir de eletricidade renovável também poderia facilitar a integração de altos níveis de energia renovável variável no sistema de energia, usando a produção renovável excedente para eletrólise, armazenando hidrogênio por longos períodos de tempo e usando hidrogênio para produzir eletricidade em células a combustível.

Photo "Toyota hydrogen fuel cell at the 2014 New York International Auto Show" by Joseph Brent is licensed under CC BY-SA 2.0 

Hidrogénio, vantagens e desvantagens

Esse ciclo geral é um pouco semelhante ao armazenamento de energia hidrelétrica bombeada em termos de capacidade de armazenamento de longo prazo e deslocamento de tempo da produção renovável. O oxigênio produzido pela eletrólise também tem valor de mercado para aplicações industriais e médicas (é importante ter em mente que para cada kg de hidrogênio também são produzidos oito quilos de oxigênio). Os países em desenvolvimento podem maximizar o desenvolvimento de seu potencial de energia renovável participando da economia global de hidrogênio.

O mundo precisa de pioneiros que estejam dispostos a assumir a liderança e arcar com o custo dos “primeiros impulsionadores” da energia do hidrogênio, assim como a Alemanha fez com a tecnologia solar fotovoltaica. No Japão, como parte de sua política energética "3E + S" (segurança energética, eficiência econômica e proteção ambiental, além de segurança), o governo formulou a primeira estratégia de hidrogênio do século 21 em dezembro de 2017, com o objetivo de estabelecer uma economia de hidrogênio até 2050.

A economia do hidrogênio tem como premissa o uso de hidrogênio como combustível, particularmente para a produção de eletricidade e veículos movidos a hidrogênio, e usar hidrogênio para armazenamento a longo prazo e para o transporte de longa distância de energia sem carbono. A chave para alcançar tal economia de hidrogênio é reduzir o custo do hidrogênio de mais de US $ 10 por quilo para cerca de US $ 2 por quilo, o que seria competitivo com o gás natural.

Os países em desenvolvimento seriam os grandes vencedores do movimento em direção a uma economia do hidrogênio. Primeiro, do lado da oferta, os países em desenvolvimento poderiam utilizar seus recursos de energia renovável para produzir hidrogênio e exportá-lo para outros países, como já é feito com o gás natural liquefeito.

Por exemplo, a energia renovável (incluindo energia hidrelétrica, eólica, biomassa e solar) na República Democrática Popular do Laos (Laos) pode representar um potencial de cerca de 50 gigawatts (GW). O país e seus vizinhos precisam de cerca de 20 GW, de modo que o potencial de energia renovável não utilizado poderia ser usado para produzir hidrogênio com emissões zero de CO2. Então, potencialmente, Lao PDR poderia se tornar um importante exportador de energia renovável através da cadeia de fornecimento de hidrogênio.

Em segundo lugar, do lado da procura, os países em desenvolvimento poderiam começar a usar tecnologias de hidrogênio em áreas específicas. Por exemplo, veículos com célula de combustível podem ser totalmente carregados com hidrogênio dentro de cinco minutos para um alcance de condução de 500 km ou mais, com zero CO2, emissões de dióxido de enxofre ou óxido de nitrogênio.

Nos últimos anos, a República Popular da China vem reduzindo a produçao de energia renovável (eólica, solar e hidrelétrica) em cerca de 100 terawatts-hora por ano. Essa redução na produção de energia poderia ser usada para produzir cerca de 1,5 milhão de toneladas de hidrogênio, o suficiente para abastecer cerca de 10 milhões de carros movidos a célula de hidrogênio por um ano. Isso evita cerca de 30 milhões de toneladas de emissões de CO2. Em linha com os objetivos nacionais de qualidade do ar, o ADB apoiou os autocarros de célula de combustível na cidade de Zhangjiakou, na província de Hebei, local dos próximos Jogos Olímpicos de Inverno.

Quais são os próximos passos? As instituições financeiras de desenvolvimento, como o ADB, podem fazer mais apoiando seus membros de cinco maneiras específicas:

Photo "testing the h2mdk fuel cell kit" by matthewvenn is licensed under CC BY-SA 2.0 

NASA esta desenvolvendo aviões elétricos com célula de hidrogenio

Compartilhar informações sobre energia de hidrogênio para que os formuladores de políticas e os participantes do setor estejam cientes das últimas tendências e tecnologias

Ajudar os governos a desenvolver uma estratégia, roteiro e marco regulatório para o desenvolvimento da energia do hidrogênio

Aprimorar a plataforma de comércio de carbono para cobrir o custo extra da produção de hidrogênio baseada em combustíveis fósseis com captura e armazenamento de carbono

Tecnologias piloto de hidrogênio e modelos de negócios para ampliação

Financiar projetos de energia de hidrogênio, incluindo infraestrutura de produção, transporte e distribuição, bem como aplicações no mercado.

A adoção dessas iniciativas tornará os países em desenvolvimento “prontos para uso de hidrogênio”. Para o bem do meio ambiente e o desenvolvimento de indústrias novas e dinâmicas, o mundo está passando por uma transformação de energia de baixo carbono. Nenhum país deve ser deixado para trás.

Células solares produzem eletricidade sem sol

Cientistas mais perto da fusão nuclear

Grandes camiões da Nikola Motor movidos a hidrogénio

Fonte//Renewableenergyworld