O hidrogênio e sua fonte de energia

Como na natureza o hidrogênio praticamente não existe em forma livre, ele é gerado como um portador de energia secundária a partir de energia primária. Portanto, uma Economia de Hidrogênio só pode ser tão sustentável quanto sua fonte primária de energia. E como hoje cerca de 95% da produção mundial de hidrogênio ainda vem de fontes de energia fóssil, como carvão, petróleo bruto ou gás natural, o problema do CO2 está sendo deslocado. O maior produtor de hidrogênio é a indústria química, que produz hidrogênio como um subproduto ou co-produto.

Os combustíveis fósseis são recursos limitados. Por esta razão, devemos buscar alternativas a médio e longo prazo - inclusive para atingir nossas ambiciosas metas climáticas.

É aqui que as propriedades do hidrogênio verde têm um efeito positivo. Por ser produzido a partir de energias renováveis, ele pode expulsar diretamente o hidrogênio produzido a partir de combustíveis fósseis e também substituir os combustíveis fósseis como materiais de entrada em vários processos. Assim, os conceitos sustentáveis priorizam a produção de hidrogênio a partir de energias renováveis, levando a um sistema livre de emissões.

O conceito de energia que utiliza eletrólise da água e energia elétrica para produzir hidrogênio é chamado de "power-to-gas". Neste contexto, "power" refere-se ao excedente de energia elétrica, e "gas", hidrogênio, refere-se à energia na qual a eletricidade é convertida.

O uso da tecnologia power-to-gas só é ambientalmente correto se o excedente de eletricidade utilizado for proveniente de energias renováveis. Como a médio prazo, espera-se que a maior parte venha da energia eólica excedente, este tipo de hidrogênio também é chamado de "hidrogênio eólico". Além disso, outras fontes de energia, como a energia solar proveniente de sistemas fotovoltaicos ou a energia nuclear, desempenharão um papel na produção de hidrogênio..

A energia eólica e o hidrogênio são tecnologias chave para um sistema de energia renovável. As modernas turbinas eólicas têm gerado eletricidade continuamente por muito tempo. Hoje, a energia eólica é indispensável como uma fonte de eletricidade renovável de baixo custo e amplamente disponível.

Para gerar hidrogênio a partir da energia eólica, a eletrólise é utilizada para produzir hidrogênio verde a partir da energia eólica. Ela é armazenada e convertida de volta em energia elétrica conforme a necessidade. Isto garante um fornecimento confiável de energia, mesmo quando não há vento.

Se existe uma tecnologia chave para a produção de hidrogênio que passou por uma enorme transformação, ela é a fotovoltaica. Melhorias na eficiência, preços mais baixos para sistemas fotovoltaicos e tecnologias adaptadas a diferentes aplicações estão contribuindo para sua popularidade. Os Sistemas Fotovoltaicos são utilizados em conjunto com eletrolíticos para a produção de hidrogênio. Além disso, a divisão fotocatalítica da água, uma tecnologia em que os fótons solares dividem a água diretamente em hidrogênio e oxigênio na presença de um catalisador, também tem feito grandes avanços.

As Instalações Nucleares, também conhecidas como usinas nucleares, fornecem tanto o calor quanto a eletricidade necessários para produzir hidrogênio. O hidrogênio proveniente da energia nuclear continua a desempenhar um papel nas estratégias de hidrogênio de muitos países.

Mesmo que o hidrogênio seja produzido a partir de diferentes fontes de energia, sua composição química é sempre a mesma. O efeito sobre o meio ambiente, entretanto, não é o mesmo.

Devido à forma como é produzido, o hidrogênio verde é uma solução amigável para o clima. Ele oferece a opção de produzir hidrogênio a partir da energia solar e eólica e de armazená-lo como um versátil veículo de energia. Além disso, ele pode ser transportado e convertido em energia ou usado para reconversão em eletricidade, conforme a necessidade. Especialmente em regiões geográficas com muito vento, água e sol, ele pode ser produzido de forma econômica e ser transportado para qualquer lugar para atender às necessidades energéticas futuras em todo o mundo.

Entretanto, a fim de tornar a tecnologia economicamente viável e prática, o hidrogênio ainda será produzido a partir da energia nuclear e, em certa medida, de combustíveis fósseis, dependendo da estratégia. As fontes de energia fósseis podem produzir hidrogênio azul, que também é considerado neutro para o clima, pois com este método, o CO2 é capturado e armazenado permanentemente e, portanto, não entra na atmosfera.

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