Fontes de obtenção do hidrogênio
Os processos atuais, mais comumente, usados são de fontes fósseis, tais como:
Reforma a vapor: CH4 + H2O -> CO + 3H2
Oxidação parcial de hidrocarbonetos: CH4 + 1/2 O2 -> CO + 2H2
Reforma autotérmica com metano, O2 e H2O:
Reação principal: CH4 + 3/2 O2 -> CO + 2H2O
Reforma a vapor: CH4 + H2O -> CO + 3H2
Reação de shift: CO + H2O -> CO2 + H2
Os combustíveis fósseis são recursos limitados. Infelizmente, com esta fonte não será possível atingir as ambiciosas metas climáticas.
Então surge o hidrogênio verde (H2V), ou seja, é o hidrogênio obtido através de fontes de energia primárias renováveis, levando a um sistema livre de emissões.
Vejamos as fontes de energia primárias renováveis:
Energia solar;
Energia eólica;
Energia geotérmica;
Energia maremotriz;
Energia de biomassa;
Energia hidroelétrica.
Por que utilizar fontes alternativas de energia?
O Acordo de Paris (CP21) aprovado pelos 195 países, Parte da UNFCCC, tem como premissas, a redução das emissões de gases de efeito estufa (GEE) e o compromisso de manter o aumento da temperatura média global menor que 2 °C acima dos níveis pré-industriais. Ao mesmo tempo, estes países empenhar-se-ão em manter este aumento da temperatura em 1,5 °C.
O governo brasileiro se compromete em sua Contribuição Nacionalmente Determinada (NDC, em inglês) a reduzir as emissões de gases de efeito estufa (GEE) em 48% até 2025 e em 53% até 2030, em relação às emissões de 2005. Assim, o Brasil estabelece metas graduais mais robustas de redução de emissões, visando alcançar a emissão líquida zero em 2050. (Source: https://www.gov.br/mma/pt-br/assuntos/mudanca-do-clima/NDC
Conforme visto no balanço energético de 2023, as fontes fósseis são predominante no Brasil e para mudar este quadro, fontes como biomassa, hidráulica, eólica, solar e nuclear precisam ser priorizadas. Como as fontes solar e eólica são de baixo impacto ambiental, este estudo será focado nestas duas fontes de energia.
Processo de obtenção do Hidrogênio Verde (H2V)
O fluxograma mostra de forma macro, o processo produtivo de Hidrogênio Verde, através de fontes renováveis - solar ou eólica. O sistema utiliza a eletrólise para a decomposição da água nos gases H2 e O2.
O uso do hidrogênio pode ser diverso. Já o oxigênio, também, tem aplicação na indústria, em processos que requer o uso de O2 puro.
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