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.

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 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!

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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.

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Fonte//Forbes

Grande avanço na produção de hidrogênio "verde"

O primeiro reator químico reversível termo dinamicamente capaz de produzir hidrogênio como um produto puro representa um passo "transformacional" na indústria química, afirmam os autores de um novo estudo.

O novo reator, descrito hoje na prestigiosa revista acadêmica Nature Chemistry , evita misturar gases reagentes transferindo oxigênio entre as correntes reagentes através de um reservatório de oxigênio no estado sólido.

Photo Pixabay

Hidrogénio, vantagens e desvantagens

Este reservatório foi projetado para permanecer próximo do equilíbrio com as correntes gasosas reagentes à medida que elas seguem sua trajetória de reação e, assim, retém uma " memória química " das condições a que foi exposta.

O resultado é que o hidrogênio é produzido como um fluxo de produto puro, eliminando a necessidade de uma separação dispendiosa dos produtos finais.

Liderada pela Universidade de Newcastle, no Reino Unido, a pesquisa envolveu especialistas das universidades de Durham e Edimburgo e da instalação europeia de radiação síncrotron na França, e foi financiada pelo Conselho de Pesquisas de Engenharia e Ciências Físicas (EPSRC).

O professor Ian Metcalfe, principal autor e professor de engenharia química na Universidade de Newcastle, disse:

"As alterações químicas são geralmente realizadas através de reações mistas, em que vários reagentes são misturados e aquecidos. Mas isso leva a perdas, conversão incompleta de reagentes e uma mistura final de produtos que precisam ser separados. Com o nosso Reator de Memória de Hidrogénio, podemos produzir produtos puros e separados. Poderia chamar-lhe o reator perfeito”

O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo. Produzido através da divisão de moléculas de água, a mudança para o uso de energia renovável levou a um aumento do chamado "hidrogênio verde".

O hidrogênio é um armazenamento de energia limpo e útil e pode ser usado como combustível, para gerar eletricidade e pode ser armazenado e transportado através das redes de gás.

Todos os processos, sejam químicos, mecânicos ou elétricos, são termo dinamicamente irreversíveis e menos eficientes do que poderiam ser.

Isto significa que em reatores químicos tradicionais, quando o hidrogênio é produzido, ele precisa ser separado de outros produtos, um processo que é caro e muitas vezes recorrendo a muita energia.

Descrevendo seu novo sistema, a equipa apresenta um reator químico capaz de, pela primeira vez, se aproximar da operação reversível termodinâmica.

Reagindo à água e ao monóxido de carbono para gerar hidrogênio e dióxido de carbono, o sistema também impede que o carbono seja transportado para a corrente de produção de hidrogênio como monóxido de carbono ou dióxido de carbono, evitando assim a contaminação do produto.

"Invertendo" o reservatório um pouco, como um interruptor, a equipe mostrou que é possível alcançar alta conversão no sistema, de modo que o dióxido de carbono e o hidrogênio sejam produzidos em cada extremidade do reator como produtos puros.

"Enquanto a produção convencional de hidrogênio requer dois reatores e uma separação, nosso reator realiza todas as etapas numa unidade", acrescenta o professor Metcalfe.

"E enquanto demonstramos o conceito com hidrogênio, o conceito de reator de memória também pode ser aplicado a outros processos."

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Fonte//Phys