Produção de Hidrogênio com Energia Solar e Biomassa

Dentre todos os caminhos existentes rumo a uma economia global de zero carbono, o hidrogênio é a menina dos olhos, pois é a fonte que queima de forma mais limpa, liberando apenas água como subproduto. Infelizmente, a maneira atual de produzir hidrogênio é intensiva em energia e carbono, ou seja, o hidrogênio é limpo, mas processo de produzi-lo nem sempre é.

Em termos práticos e atuais, cada avanço na produção de hidrogênio é normalmente acompanhado por desvantagens em dobro em termos de emissões de CO2 associadas. Certos processos industriais geram quase 30 quilogramas de CO2 para cada quilograma de hidrogênio: uma matemática difícil de abraçar.

Uma equipe liderada pelo professor Shutaro Takeda, da Universidade de Kyoto, no Japão, resolveu comprar a briga pela produção limpa de hidrogênio utilizando a energia solar, um candidato óbvio, mas de difícil aplicação devido à intermitência da irradiação. Com determinação, embasamento científico e muita inovação, eles desenvolveram um novo projeto de usina de hidrogênio utilizando recursos totalmente renováveis.

A nova abordagem tem início com a energia solar, capturada para aquecimento. A energia termossolar é então usada para gaseificar biomassa proveniente de madeira cultivada. Essa combinação de dois sistemas diferentes cria um novo tipo de instalação de hidrogênio que a equipe chama de usina de produção de hidrogênio por gaseificação indireta de biomassa movida a energia solar, ou usina SABI-Hydrogen. Trata-se da combinação mais eficaz e prática encontrada até hoje para produzir hidrogênio com baixa pegada de carbono.

Entenda o processo:

1. A luz do Sol é capturada por meio de um arranjo de espelhos especiais, chamados heliostatos, que focalizam a luz em um receptor no topo de uma torre, viabilizando temperaturas de até 1.000 graus Celsius.
2. O calor é transferido do receptor para a parte gaseificadora do sistema, onde um recipiente contendo pequenos pedaços de madeira (biomassa) é aquecido intensamente na ausência de oxigênio. Em vez de queimar por combustão, os cavacos são convertidos em uma mistura de gases contendo uma grande proporção de hidrogênio. Essa mistura é conhecida como gasogênio ou gás de síntese.
3. Alternativamente, na ausência do aquecimento solar, como durante a noite ou em dias de chuva, o gaseificador também pode ser aquecido convencionalmente pela queima de biocombustível para fornecer calor ao sistema.

O impacto ambiental geral do projeto foi avaliado com base em um método padrão internacional chamado ReCiPe2016, que apontou que o sistema SABI-Hydrogen emitiria apenas 1,04 kg de CO2 por kg de hidrogênio produzido, o menor valor entre todos os métodos de produção de hidrogênio existentes.

Vale ressaltar que há muitos outros estudos no mundo para desenvolver tecnologias que viabilizem o uso do hidrogênio. A Universidade Federal de Itajubá, onde se formaram dois dos fundadores da Inovacare SOLAR, por exemplo, lançou em 03/05/2022 a pedra fundamental do Centro de Hidrogênio Verde (CH2V), em seu Campus-Sede em Itajubá, MG, cujo objetivo é ajudar as empresas nacionais na transição energética, trocando o uso de combustíveis fósseis pelo hidrogênio, desenvolvendo e aplicando pesquisas para a adaptação de equipamentos e processos para o uso, tais como motores de combustão interna, geração de energia elétrica, armazenamento de energia, produção de fertilizantes e mobilidade, dentre outros. O laboratório deverá ficar pronto em 18 meses e valorizará ainda mais a presença dos cientistas brasileiros no cenário internacional.

Mais uma vez, temos a prova de que a energia solar é o caminho para abandonarmos em definitivo os combustíveis fósseis e garantirmos um futuro sustentável para as próximas gerações.

Saiba mais sobre o CH2V em: https://unifei.edu.br/blog/unifei-foi-escolhida-por-agencia-alema-para-a-receber-usina-de-hidrogenio/

Fonte:

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Usina produz hidrogênio limpo com energia solar e biomassa. 24/01/2022. Online. Disponível em www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=usina-produz-hidrogenio-limpo-energia-solar-biomassa. Capturado em 05/05/2022.

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