Constantemente falamos em Hidrogênio Verde, mas poucos sabem como ele é produzido. Produzimos o hidrogênio verde por meio da eletrólise da água, um processo que utiliza energia elétrica para dividir as moléculas de água (H₂O) em hidrogênio (H₂) e oxigênio (O₂). Consideramos o hidrogênio “verde” quando utilizamos eletricidade proveniente de fontes renováveis, como a energia solar, eólica ou hidrelétrica, no processo.

Captação de Energia Renovável

A eletricidade necessária para a eletrólise é gerada a partir de fontes renováveis, como parques eólicos, usinas solares fotovoltaicas ou hidrelétricas. Esses métodos de geração de energia não produzem emissões de gases de efeito estufa, tornando o processo de produção de hidrogênio totalmente sustentável.

Eletrólise da Água

Introduz-se água em um eletrolisador, que é um dispositivo que utiliza eletricidade para separar a água em seus componentes básicos. O processo de eletrólise envolve dois eletrodos (ânodo e cátodo) imersos em uma solução eletrolítica. Contudo, quando a corrente elétrica é aplicada, a água se divide em hidrogênio e oxigênio. O hidrogênio é coletado no cátodo, e o oxigênio no ânodo. Existem diferentes tipos de eletrolisadores, como o de membrana trocadora de prótons (PEM) e o de óxido sólido, cada um com suas vantagens e desvantagens.

Separação e Armazenamento

Separamos o hidrogênio do oxigênio e podemos armazená-lo em tanques pressurizados ou na forma líquida, dependendo da aplicação desejada. Muitas vezes, liberamos o oxigênio na atmosfera ou o capturamos para uso industrial. Além disso, A armazenagem de hidrogênio apresenta desafios técnicos devido à sua baixa densidade energética em volume, exigindo tecnologias avançadas para garantir segurança e eficiência.

Distribuição e Uso

Utilizamos o hidrogênio verde em uma variedade de aplicações, incluindo como combustível para veículos de célula a combustível, na produção de eletricidade, em processos industriais e até mesmo como matéria-prima para a produção de amônia e outros produtos químicos. Ademais, injetamos o hidrogênio em redes de gás natural para reduzir a pegada de carbono dos sistemas de aquecimento.

Vantagens do Hidrogênio Verde

• Sustentabilidade: Não emite gases de efeito estufa durante a produção quando a eletricidade utilizada é de fontes renováveis. Além disso, sua produção pode ajudar na descarbonização de setores difíceis de eletrificar.
• Diversificação Energética: Diferentes setores podem utilizar o hidrogênio verde, ajudando na transição energética para uma economia de baixo carbono. No entanto, sua versatilidade permite aplicação em transporte, geração de energia e indústrias químicas.
• Armazenamento de Energia: Serve como uma forma de armazenar energia renovável intermitente, como a solar e a eólica. Contudo, pode ajudar a balancear a rede elétrica e fornecer uma solução de armazenamento de longo prazo.

Desafios

• Custo: A produção de hidrogênio verde ainda é mais cara comparada aos métodos tradicionais de produção de hidrogênio a partir de combustíveis fósseis. Contudo, espera-se que os custos diminuam com o avanço tecnológico e economias de escala.
• Infraestrutura: Requer investimentos significativos em infraestrutura para produção, armazenamento e distribuição. Portanto, é essencial desenvolver políticas e incentivos que suportem esses investimentos.

Aplicações Futuras

O hidrogênio verde tem o potencial de revolucionar diversos setores. Por exemplo, na indústria de transporte, podemos utilizar em trens, caminhões e navios, onde a eletrificação direta é desafiadora. Além disso, em indústrias pesadas, como a produção de aço e cimento, o hidrogênio verde pode substituir combustíveis fósseis, reduzindo significativamente as emissões de CO₂.

Conclusão

A produção de hidrogênio verde é um processo promissor que utiliza eletrólise da água com energia renovável para criar um combustível limpo e sustentável. Em resumo, apesar dos desafios atuais, a crescente demanda por soluções energéticas sustentáveis impulsiona o desenvolvimento e a adoção dessa tecnologia.