Hidrogênio, o combustível do futuro
Hidrogênio, combustível do futuro
O hidrogênio pode ser utilizado como combustível alternativo e ser utilizado em aplicações versáteis, como geração de energia, transporte, aquecimento ou outros processos industriais. Pode ser armazenado, por isso é uma ótima opção para configurações de fornecimento de energia fora da rede de abastecimento e para permitir a eletrificação rural.
A obtenção do hidrogênio, um combustível limpo, está no processo e pode ser representado por cores, em função da emissão de CO2.e
Cores
Hidrogênio branco: é um hidrogênio geológico natural.
Hidrogênio verde: eletrólise da água, usando eletricidade renovável.
Hidrogênio azul: reforma de gás natural, com captura de carbono.
Hidrogênio cinza: obtido a partir de gás natural ou metano.
Hidrogênio turquesa: pirólise do metano.
Hidrogênio dourado: é produzido por atividades microbianas em poços de petróleo esgotados.
Hidrogênio laranja: obtido a partir de resíduos.
Hidrogênio rosa (ou roxo ou vermelho): eletrólise da água, mas com eletricidade de usinas nucleares.
Hidrogênio musgo: produzido de biomassa e biocombustíveis, através de reformas catalíticas, gaseificação ou biodigestão anaeróbica.
Hidrogênio marrom e preto: produzido com a gaseificação do linhito (carvão marrom); feito a partir da gaseificação do carvão preto.
“Hidrogênio de baixa emissão”, foi o nome adotado pelo Brasil, para considerar os hidrogênios produzidos a partir de fontes renováveis, energia nuclear, e fontes fósseis com captura de carbono.
Hidrogênio com baixa emissão de carbono
Mas a forma como o hidrogênio é produzido tem sido criticada nos últimos anos, uma vez que a grande maioria do hidrogênio utilizado é produzida através da extração de compostos de hidrocarbonetos como o gás, o carvão e o petróleo. Este processo está longe de ser amigo do ambiente, emitindo 830 milhões de toneladas de dióxido de carbono por ano.
A alternativa de “baixo carbono” é através da eletrólise, em que a eletricidade é usada para dividir a água em hidrogênio e oxigênio. As emissões são ainda mais baixas se a eletricidade for produzida a partir de fontes de energia renováveis.
Além disso, com o declínio dos custos das energias renováveis, como a energia solar fotovoltaica e a geração eólica, o hidrogênio “de baixo carbono” poderá acabar também por ser a opção de baixo custo.
Tudo isto são boas notícias para o planeta e para as pessoas, mas ainda não chegamos lá. Novas tecnologias como esta requerem investimentos significativos.
Transportes – Trem
Os trens são há muito tempo uma das formas de transporte mais limpas e mais sustentáveis. Na corrida para atingir as metas climáticas, a indústria dos trens a hidrogênio está avançando e a IEC – International Electrotechnical Commission já está elaborando as normas relacionados.
De acordo com as fontes internacionais, em especial a Agência Internacional de Energia, os trens transportam 8% dos passageiros do mundo e 7% do transporte global de mercadorias, mas utilizam apenas 2% da procura total de energia nos transportes. Na verdade, o transporte ferroviário eléctrico, que emite zero carbono, representa mais de 85% dos trens de passageiros e 55% dos trens de mercadorias.
Mas os trens eléctricos têm uma série de desvantagens, que é o custo dos fios elétricos e das subestações, que pode ser proibitivo em regiões com desafios geográficos, como as zonas montanhosas. Os trens movidos a hidrogênio, no entanto, oferecem uma forma promissora de reduzir as emissões ferroviárias, uma vez que requerem menos infraestruturas e as células de combustível de hidrogênio podem viajar durante mais tempo com uma única carga.
Como resultado, há um número crescente de projetos para construir trens movidos a hidrogênio em todo o mundo, principalmente em países desenvolvidos.
Estão em andamento os testes do primeiro trem híbrido a hidrogênio do Japão, chamado Hybari, com o objetivo de que ele seja operacionalizado comercialmente até 2030. Outros países como o Chile e a Índia também têm planos de colocar em ação trens movidos a hidrogênio, enquanto a China tem, há algum tempo, já usam bondes a hidrogênio.
Normas internacionais
As normas internacionais serão fundamentais para harmonização em todo o mundo, uma vez que reúnem as melhores práticas internacionais para garantir confiabilidade, desempenho, segurança e fornece uma plataforma na qual a inovação pode acontecer. As normas ao permitirem a interoperabilidade, podem ser ferramentas poderosas para acelerar o crescimento da indústria.
Embora existam requisitos harmonizados a nível internacional para trens elétricos e movidos a diesel para demonstrar, por exemplo, segurança e desempenho, não existe nenhum para o hidrogênio. Isso significa que muito tempo e energia são gastos em testes e avaliações de acordo com diferentes critérios para garantir que os componentes e sistemas sejam adequados e seguros.
A IEC está trabalhando em uma série de normas para preencher esta lacuna. Definindo os requisitos para a concepção de sistemas de energia de células de combustível e sistemas de combustível de hidrogênio, incluindo desempenho, métodos de ensaios para células de combustível e tecnologias de armazenamento e distribuição de hidrogênio, com requisitos específicos adicionais para aplicações ferroviárias.
Quer seja produzido a partir de combustíveis fósseis ou não, o hidrogênio continua a ser um gás altamente inflamável e tem de ser utilizado de forma segura e eficiente. Desde a sua criação, um dos quatro sistemas de avaliação de conformidade administrados pela IEC, o IECEx (o Sistema IEC para Certificação para Atmosferas Explosivas) tem coberto a certificação de equipamentos, serviços e competências de pessoas em áreas associadas a hidrogênio. O IECEx supervisiona a conformidade com as normas internacionais que abordam a segurança, o desempenho e a interoperabilidade do hidrogênio, e a sua certificação continua a ser uma ferramenta valiosa para facilitar o comércio relacionado com o hidrogênio a nível nacional e nos mercados internacionais.
A NCC Certificações do Brasil é um organismo participante do Sistema IECEx para certificação de equipamentos e serviços.
Fontes:
https://www.ecotx.com.br/um-guia-para-as-cores-do-hidrogenio/
https://etech.iec.ch/issue/2024-02/all-aboard-the-hydrogen-train