Hidrogênio Verde Renovável – RGH – O Brasil Poderá Ser Brevemente Um Líder Mundial deste Combustível Limpo
By Prof. Aecio D’Silva
AquaUniversity.com
Hidrogênio Verde Renovável – Recentemente, o presidente do Brasil, Jair Bolsonaro, anunciou a implantação de um mega polo de turbinas eólicas offshore no litoral nordestino do Brasil com potencial para gerar 50 Itaipus. Itaipu pode produzir 14 GHh, logo 50 x 14 = 700 Gigawatts de energia elétrica.
O consumo total de energia elétrica no Brasil foi de 555.929 GWh em 2021, segundo a Empresa de Pesquisa Energética do Governo (https://www.epe.gov.br/). Isso significa que só esse polo eólico pode fornecer com imensas sobras toda eletricidade consumida no Brasil. Como Itaipu produz cerca de 10% da consumo brasileiro, 10 Itaipus tem o potencial de abastecer todo o Brasil. Logo, podem ser usado nos valores atuais, 40 Itaipus para produzir estimativamente 14 bilhões de toneladas de Hidrogênio Verde. (Precisamos de 39KWh/1kg de RGH) . Os números são realmente além da nossa imaginação!!!
O polo será um divisor de água na geração de eletricidade limpa e produção de hidrogênio verde renovável em todo o planeta. Um exemplo para toda humanidade. Atualmente, a produção mundial de hidrogênio de todos os tipos é de 70 milhões de toneladas segundo o DOE dos US. O Brasil com essa iniciativa de seu Presidente, em breve pode se tornar o maior produtor e exportador de hidrogênio verde em todo o mundo.
Este é o artigo I, de uma série de três, sobre hidrogênio verde renovável, onde mostraremos o que é RGH (Hidrogênio Verde Renovável), sua importância para nos livrar da dependência de combustíveis fósseis, como o Brasil será antes e depois deste polo eólico, e os avanços que os cientistas têm feito no aumento da eficiência e viabilidade da produção industrial do RGH. Vamos aos fatos…
O que é Hidrogênio Verde Renovável – RGH?
A busca por fontes de energia renovável limpa atingiu um ponto decisivo: a energia produizda pelo hidrogênio verde! RGH é uma importante fonte de energia que pode ser usada em larga escala como um substituto para combustíveis fósseis. O hidrogênio é a fonte de energia do futuro e é um combustível limpo porque libera apenas água como subproduto. Não polui o meio ambiente de forma alguma.
Em outras palavras, o Hidrogênio Verde Renovável é um combustível sem emissões tóxicas que pode ser usado diretamente como uma alternativa aos combustíveis fósseis. É o elemento mais abundante do mundo e é encontrado em todos os organismos vivos. O hidrogênio é o mais limpo e eficiente transportador de energia. Pode ser usado como combustível para transporte, aquecimento e geração de eletricidade.
O hidrogênio é feito através da eletrólise de água (separação de oxigênio e hidrogênio por eletricidade). É chamado de hidrogênio verde renovável quando é produzido a partir da eletrólise da água usando fontes renováveis de eletricidade, como painéis solares, turbinas eólicas e hidrelétricas.
Como a RGH não tem nenhum impacto negativo em nosso meio ambiente e em nosso planeta, cientistas em muitas partes do mundo, inclusive do nosso groupo, estão trabalhando em tempo integral para melhorar essa tecnologia a fim produzir hidrogênio verde renovável a preços competitivos. RGH é a peça-chave para resolver nossa crise energética.
Hidrogênio Verde Renovável – O Poder do H2
O hidrogênio é o elemento mais abundante no universo e é um dos blocos de construção da água. Em sua forma mais simples, o hidrogênio é um gás incolor e inodoro que pode ser armazenado e transportado com segurança sem a necessidade de equipamentos especiais. O hidrogênio pode ser produzido a partir de combustíveis fósseis ou de água usando eletrólise.
O hidrogênio pode ser usado como combustível alternativo para veículos, incluindo carros, caminhões e ônibus. Também pode ser usado em processos industriais como fabricação de alimentos, produtos farmacêuticos e produção química. O hidrogênio tem o potencial de desempenhar um papel significativo na redução de nossa dependência de combustíveis fósseis e na melhoria da qualidade do ar, reduzindo as emissões dos veículos. O Brasil com este polo eólico offshore no nordeste, vai estar anos à frente da corrida por RGH!
O hidrogênio pode ser usado em células de combustível para gerar eletricidade local em casas ou empresas. Essa eletricidade pode ser usada diretamente ou alimentada na rede onde pode gerar receita adicional através de medição líquida ou outros programas que pagam aos clientes pelo excedente de eletricidade gerada por seus próprios sistemas de energia renovável.
Hidrogênio Verde Renovável é um Combustível Limpo?
Sim! Hidrogênio é um combustível limpo. Queima limpo, emitindo apenas vapor de água. Além disso, o hidrogênio pode ser usado em motores tradicionais de combustão interna ou usado para alimentar células de combustível, que produzem eletricidade e calor diretamente.
O hidrogênio verde renovável é quando é produzido pela separação de água em hidrogênio e oxigênio usando eletricidade renovável. O hidrogênio pode ser usado como combustível para veículos, como carros e ônibus, bem como para outras fontes de energia, como geração de eletricidade ou aquecimento.
O principal uso do hidrogênio hoje é na indústria química onde é usado para produzir amônia e metanol. O gás também é usado em indústrias de processamento de metais e semicondutores.
Como Produzir Hidrogênio?
O hidrogênio em geral pode ser produzido usando vários processos diferentes. Uma das formas mais comuns é usando uma reação entre vapor e dióxido de carbono. Esse processo, conhecido como reforma a vapor, envolve a passagem de vapor sobre material à base de carbono quente. Ele usa gás natural como fonte de hidrogênio. Mas este processo produz emissões de dióxido de carbono e requer combustíveis fósseis para ser feito. Produz o hidrogênio azul.
Produção de Hidrogênio usando Electrolizer
O outro método é através da divisão de água via termoquímica, que usa calor do Sol para dividir água em hidrogênio e oxigênio. Usa calor para separar os elementos hidrogênio e oxigênio.
Como Produzir o RGH?
O método mais promissor de produção de grandes quantidades de RGH é através da eletrólise que depende do uso de turbinas eólicas, painéis solares ou outras fontes renováveis para gerar eletricidade. Esta eletricidade renovável alimenta um dispositivo chamado Electrolizer que separa a água em suas partes componentes: hidrogênio e gás oxigênio. O hidrogênio é um excelente transportador de energia em relação ao peso.
A tecnologia atual de Electrolizer necessita 39 kWh de eletricidade para produzir 1 kg de hidrogênio. Extrapolando a potencial anual dos 700 GWh de potência instalada planejados para polo brasileiro de eólica offshore de Bolsonaro, o projeto tem um potencial de produzir 14 bilhões de toneladas de Hidrogênio Verde RGH por ano. A produção atual de Hidrogênio dos Estados Unidos é de 10 milhões/tons/ano.
RGH também pode ser feito a partir de biomassa, mas é mais caro do que produzi-la a partir de energia solar ou eólica. Outra opção para produzir RGH é a partir do biogás via eletrólise, mas isso requer um passo adicional de conversão do biogás em metano (CH4).
Processos biológicos de RGH
Este é um processo que nosso grupo de cientistas tem se dedicado mais intensamente. Micróbios como bactérias e microalgas podem produzir hidrogênio por meio de reações biológicas, usando luz solar ou matéria orgânica. Esses caminhos tecnológicos estão em fase de pesquisa e desenvolvimento, com demonstrações piloto ocorrendo em várias partes do mundo, mas a longo prazo têm potencial para produção sustentável de hidrogênio com baixo teor de carbono.
Hidrogênio é um combustível limpo. É o elemento mais abundante no universo e, quando queimado no ar, produz apenas vapor de água e calor. A combustão de hidrogênio não cria nenhum poluente, como óxidos de nitrogênio ou dióxido de enxofre. Na verdade, o hidrogênio é uma das poucas substâncias que podem ser queimadas sem produzir dióxido de carbono (CO2).
O Hidrogênio Tem uma Maior Densidade Energética que a Gasolina e o Diesel?
Sim! O hidrogênio tem sido usado por muitos anos como combustível de foguete devido à sua alta densidade energética. Vamos comparar sua densidade energética com diesel e gasolina. O diesel tem uma densidade energética de 45,5 megajoules por quilograma (MJ/kg), um pouco menor que a gasolina, que tem uma densidade energética de 45,8 MJ/kg. Em contrapartida, o hidrogênio tem uma densidade energética de aproximadamente 120 MJ/kg, quase três vezes mais do que diesel ou gasolina. RGH pode ser usado como combustível para carros, transporte no exterior, aquecimento e geração de eletricidade.
O hidrogênio também pode ser usado para alimentar motores de combustão interna – assim como a gasolina ou diesel. No entanto, é preciso muito mais energia para produzir hidrogênio do que libera quando consumido em um motor – tornando-o menos eficiente do que outros combustíveis.
Vamos ao artigo Parte II
Hidrogênio Verde Renovável – RGH – Livrando-nos Para Sempre dos Combustíveis Fósseis – Parte II
Hidrogênio Verde Renovável e o Polo Eólico Offshore do Nordeste – Parte III
